بررسی تنوع زیستی گوسفندان بومی ایران با استفاده از داده های توالی یابی شده ی کل ژنومی

گوسفند، سازگاری بالایی نسبت به شرایط محیطی مختلف از خود نشان داده و برای پرورش در مناطق مختلف جغرافیایی بسیار مناسب می باشد. ایران یکی از مهم ترین پرورش دهندگان گوسفند جهان محسوب شده و تنوع ژنتیکی گوسفندان در این کشور بالا می باشد. هدف از این مطالعه بررسی ساختار جمعیتی برخی نژادهای بومی کشور می باشد. به این منظور، از داده های توالی یابی کل ژنوم ۴۸ گوسفند استفاده شد که از این بین ۲۸ نمونه مربوط به گوسفندانی بودند که نژادشان معلوم بود و ۲۰ نمونه نیز وضعیت نژادی مشخصی نداشتند. پس از کنترل کیفیت داده ها، خوانش های باکیفیت توسط نرم افزار BWA به ژنوم مرجع گوسفند تراز شدند. در ادامه، واریانت ها شناسایی شده و روی آن ها فیلترهای مختلف اعمال شد. با به کارگیری فایل VCF دارای SNPهای معتبر، آنالیزهای PCA، درخت NJ و ADMIXTURE اجرا شدند. مطابق نتایج PCA، مولفه ی اول آن نمونه های گوسفندان مغانی و ماکویی را از سایر نژادها به خوبی جدا کرد. براساس مولفه ی دوم، گوسفندان قره گل و بلوچی یک دسته و ۴ نمونه از ۵ گوسفند افشاری در یک دسته ی مجزا طبقه بندی شدند. سایر نمونه ها که شامل نژادهای نامعلوم، قزل، شال و خاکستری بودند، گروه مجزایی ایجاد کردند. مطابق با نتایج این آنالیز، نژادهای نامعلوم و قزل روابط ژنتیکی بسیار نزدیکی از خود نشان دادند. نتایج آنالیز درخت فیلوژنتیک نشان داد که همه ی نمونه ها روابط ژنتیکی نزدیکی با یکدیگر دارند. وضعیت گوسفندان ماکویی، مغانی، قره گل و بلوچی مشابه نتایج PCA بود. گوسفندان قزل نیز دور از نژادهای افشاری، شال و خاکستری خوشه بندی شدند. برای دستیابی به ترکیب جمعیتی نمونه های مورد بررسی، آنالیز ADMIXTURE اجرا شد که بر این اساس مقدار K در عدد ۲ کمترین خطا را از خود نشان داد. بر این اساس، نژادهای شال، بلوچی و یک گوسفند افشاری پس زمینه ی ژنتیکی مشابهی از خود نشان دادند. در K=۳ نیز وضعیت مشابهی برقرار بود. سه نژاد مغانی، ماکویی، قره گل و ۴ گوسفند افشاری، در K=۲-۵ ترکیب اجدادی مشابهی داشتند. بر اساس نتایج آنالیزهای انجام گرفته می توان گفت هرچند برخی از گوسفندان بومی کشور تمایز ژنتیکی قابل قبولی نسبت به سایرین داشتند اما به طور کلی، وضعیت روابط ژنتیکی آن ها بسیار به هم نزدیک می باشد.

کلیدواژه ها:

توالی یابی کل ژنومی ، ساختار جمعیتی ، گوسفندان ایرانی.