بررسی تنوع ژنتیکی خرچنگ Potamon elbursi در رودخانه های شرق استان تهران

نویسندگان

1 گروه تحقیق و توسعه ماهیران، شرکت پروتئین گستر سینا، تهران، ایران

2 گروه زیست شناسی، دانشکده علوم زیستی، واحد ورامین- پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی ورامین، ورامین، ایران

3 گروه زیست شناسی، دانشکده علوم زیستی، واحد ورامین- پیشوا، دانشگاه آزاد اسلامی ورامین، ورامین، ایران

4 گروه بیولوژی دریا، دانشکده منابع طبیعی، واحد بندرعباس، دانشگاه آزاد اسلامی بندرعباس، بندرعباس، ایران

doi
10.29252/envs.17.3.163
چکیده

سابقه و هدف: بررسی تنوع ژنتیکی ابزار موثری در حفظ ژنتیکی گونه­ های پراهمیت، با ارزش و هم­چنین گونه ­های کمیاب در معرض خطر انقراض می­ باشد. با توجه به اینکه مطالعات، در ارتباط با گونه­ های خرچنگ­ های آب شیرین در ایران بسیار اندک است و از نظر حفاظتی توجه چندانی به آن­ها صورت نگرفته است. این مطالعه به بررسی تنوع ژنتیکی خرچنگ حقیقی Potamon elbursi در رودخانه­ های شرق استان تهران می پردازد.  مواد و روش ­ها:  برای بررسی تنوع درون این گونه 10 ایستگاه نمونه‌برداری در بخش­ های مختلف رودخانه­ های جاجرود، حبله ­رود و لار انتخاب شد و تعداد 10 نمونه از هر ایستگاه با تور دستی مورد صید قرار گرفتند، سپس نمونه­ ها در الکل اتانول 96 درصد تثبیت و برای انجام مرحله­ های بعدی به آزمایشگاه منتقل شدند. نمونه­ ها در ابتدا برای مطالعات ریخت­ شناسی توسط کلیدهای شناسایی مورد مطالعه قرار گرفتند و سپس برای بررسی ­های مولکولی از ژن قطعه ژنی زیر واحد یک سیتوکروم اکسیداز میتوکندری (COI) و نشانگر ریزماهواره استفاده شد. برای استخراج ژنوم از کیت استخراج DNA سیناژن استفاده گردید و کیفیت و کمیت DNA توسط بیوفتومتر و ژل آگاروز 1% درصد مورد بررسی قرار گرفت. برای شناسایی مولکولی،  ژنCOI  تکثیر و توالی یابی شد. سپس برای بررسی پنج جایگاه ژنی (hxx3،Gagt4،Ga1،Ga2،hxx2) از آغازگرهای ریزماهواره­ای طراحی شده بر اساس ترادف DNA ژنومی خرچنگ گرد   Longpotamon yangtsekienseبرای بررسی­ های تنوع درون­گونه ­ای استفاده گردید. بمنظور انجام آنالیز نهایی محصولات PCR مربوط به هریک از جایگاه­ های ریزماهواره، این محصولات بر روی ژل اکریل آمید 8% شارژ شدند. سنجش وزن مولکولی نوارهای محصول PCR و اندازه آلل­ ها با استفاده از نرم افزار Lab Image v.3.3.3 و با بکارگیری تصویر­های گرفته شده از ژل پلی اکریل آمید رنگ آمیزی شده انجام شد. فراوانی آللی، هتروزیگوسیتی مورد انتظار و مشاهده شده، تعداد آلل‌های واقعی و موثر در جایگاه‌های ریزماهواره‌ای، تنوع ژنتیکی و آزمون AMOVA در سطح احتمال 0.01 در نرم افزارهای Gene Alex، محاسبه گردید. درخت تبارشناختی با استفاده از نرم افزارMEGA v. 5.5 ترسیم گردید. نتایج و بحث: نتایج توالی یابی ژن COI نشان داد نمونه خرچنگ­های مورد مطالعه مربوط به گونه P.elbursi می ­باشد که با نتایج شناسایی ریخت­ شناسی منطبق بود. در این مطالعه در مجموع از 5 جفت نشانگر ریزماهواره­ای استفاده شد که جایگاه Ga2 با وجود بهینه ­سازی تکثیر نشد و دیگر جایگاه­ ها چند شکلی نشان دادند.  جایگاه hxx2 و Ga1 با 7 آلل و جایگاه Gagt4 با 3 آلل بترتیب دارای بیشترین و کمترین تعداد آلل در بین تمام جایگاه ­های هتروزیگوت بودند. نتایج نشان داد که جمعیت ­های این گونه خرچنگ دارای تنوع درون جمعیتی اندکی می ­باشد. دامنه هتروزیگوسیتی مشاهده شده (Ho) در میان ایستگاه­ های نمونه برداری در جایگاه ­های چهارگانه 0.51-0.100 و دامنه هتروزیگوسیتی مورد انتظار (He) بین 0.810- 0.515 بود. در این بررسی در تمامی مناطق نمونه ­برداری شده و در تمامی لوکوس ­ها، هتروزیگوسیتی مشاهده شده نسبت به هتروزیگوسیتی قابل انتظار پایین ­تر بود.  نتیجه ­گیری: شناسایی بر اساس نشانگرهای ژنتیکی برای قرار دادن صحیح گونه ­ها در جایگاه اصلی خود مفید بوده و م ی­تواند تایید کننده شناسایی­ های مبتنی بر ریخت شنایی باشد. کاهش هتروزیگوسیتی مشاهده شده نسبت به هتروزیگوسیتی مورد انتظار نشان دهنده کاهش در تغییرپذیری ژنتیکی نمونه ­ها است.