شناسایی ساختار جمعیتی اسبهای ترکمن و درهشوری با استفاده از روشهای PCA، DAPC و SPC
نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
2 استاد، گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج. ایران
3 استادیار گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران
4 استادیار پژوهشی، موسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.
5 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران.
6 استادیار، دانشگاه زنجان، دانشکده کشاورزی، گروه علوم دامی، زنجان، ایران.
doi
10.22103/jab.2022.18795.1372چکیده
هدف: حفاظت از تنوع ژنتیکی حیوانات بومی، امر بسیار مهمی است. برای استفاده پایدار از منابع ژنتیکی، باید ابتدا به مطالعه ساختار ژنتیکی جمعیتها پرداخت. اهداف اصلی این پژوهش، شناسایی ساختار جمعیتی اسبهای نژاد ترکمن و درهشوری با استفاده از نشانگرهای متراکم SNP و مقایسه کارایی روشهای PCA، DAPC و SPC در خوشه بندی این جمعیت ها بود.مواد و روشها: برای این منظور، 67 راس اسب از نژاد ترکمن و 39 راس اسب از نژاد درهشوری با استفاده از تراشه k70 شرکت ایلومینا (Illumina EquineSNP70 BeadChip) تعیین ژنوتیپ شدند. پس از اعمال مراحل کنترل کیفیت، پنج راس اسب ترکمن و یک راس اسب درهشوری حذف شدند. سپس با استفاده از سه روش تجزیه و تحلیل مولفههای اصلی (PCA)، تجزیه و تحلیل تفکیکی مولفههای اصلی (DAPC) و خوشهبندی فوق پارامغناطیسی (SPC) شناسایی ساختار جمعیتها انجام شد. این روشها به مفروضات پیشین وابسته نیستند و در نتیجه، تجزیه و تحلیل مجموعه دادههای ژنومی بسیار حجیم را بدون دانش قبلی درباره انساب افراد، امکانپذیر میکنند. همچنین این روشها بسیار سریع و کارآمد هستند.نتایج: در این پژوهش، کارایی سه روش خوشهبندی یادشده در تشخیص ساختارهای جمعیتی مقایسه شد. هر سه روش در تفکیک دو نژاد موفق بودند و نژادهای ترکمن و درهشوری در گروههای مجزای ژنتیکی قرار گرفتند؛ با این تفاوت که روش DAPC صرفا دو جمعیت اصلی را از هم تفکیک کرد اما روشهای PCA و SPC زیرجمعیتهای متعددی را نیز در هر نژاد شناسایی کردند. نتایج این پژوهش نشان داد روش SPC برای مطالعه ساختار جمعیت نژادهای بومی با اطلاعات ناشناخته، میتواند مفیدتر از سایر روشهای مورد بررسی باشد. بنابراین، با استفاده از این روش میتوان برنامه مناسبی برای حفظ و استفاده از منابع ژنتیکی طراحی کرد.نتیجهگیری: روشهای PCA، DAPC و SPC توانستند ساختار ژنتیکی نژادهای ترکمن و درهشوری را با موفقیت شناسایی کنند و بهطور کلی میتوان گفت اطلاعات بهدستآمده از نشانگرهای متراکم SNP میتواند ابزار قدرتمندی برای شناسایی ساختار جمعیتی نژادهای بومی باشد.