مجله علوم و فنون دریایی

مجله علوم و فنون دریایی

تنوع ژنتیکی و ضریب همخونی جمعیت ماهی عنزه (Luciobarbus esocinus) پرورشی با استفاده از نشانگر ریز ماهواره نشاندار شده با فلورسنس

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 گروه شیلات، دانشکده منابع طبیعی دریا، دانشگاه علوم و فنون دریایی خرمشهر، خرمشهر، ایران.
2 مرکز تکثیر ماهیان بومی خوزستان، اداره کل شیلات خوزستان، اهواز، ایران.
3 پژوهشکده آبزی‌پروری آب‌های جنوب کشور، موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، سازمان تحقیقات آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، ایران.
چکیده
تنوع ژنتیکی و ضریب همخونی جمعیت ماهی عنزه در سه منطقه جغرافیایی، در ده جایگاه ژنی و با استفاده از نشانگر ریز ماهواره نشاندار شده برآورد شد. نمونه‌برداری از 20 نمونه ماهی مولد عنزه (نسبت مساوی نر و ماده)، ده ماهی یک ساله جوان و ده ماهی دو ساله جوان از مرکز تکثیر ماهیان بومی شیلات خوزستان، ده ماهی از دریاچه پشت سد کرخه و ده ماهی از دریاچه پشت سد دز انجام شد. برای این منظور از تعداد 10 آغازگر ژنی مرتبط استفاده شد. میزان ضریب همخونی (Fis) در سطح جمعیت و جایگاه ها محاسبه شد. در پنج جایگاه اعداد منفی حاصل شد و دامنه شاخص همخونی در بقیه جایگاه 123/0 تا 289/0 مشاهده شد که نشان دهنده میزان همخونی متوسط در برخی جایگاه می‌باشد. میانگین ضریب همخونی در سطح جمعیت‌ها و جایگاه ها 014/0 به‌دست آمد که در کل نشان دهنده میزان همخونی پایین در بین جمعیت‌های ماهی عنزه می باشد. بالاترین میانگین آللی آنها در سطح جمعیت‌ها، برای آلل‌های واقعی 2/5 و برای آلل‌های موثر 759/3، میانگین هتروزایگوسیتی قابل انتظار و هتروزایگوسیتی مشاهده شده در سطح جمعیت ها به ترتیب 778/0 و 820/0 محاسبه شد. اما، یکساله پرورشی و منطقه سد دز در یک جایگاه، ماهی نر پرورشی در دو جایگاه و ماده پرورشی در شش جایگاه انحراف معنی‌داری از تعادل هاردی-واینبرگ نشان دادند. حداکثر FST مقدار 250/0 بین نمونه‌های مناطق در جایگاه BC-49 با حداقل جریان ژنی 752/0 دیده شد. حداقل تمایز(Fst) برابر با 085/0 در جایگاه BC-47 و با حداکثر جریان ژنی با مقدار 702/2 مشاهده شد. بیشترین شباهت ژنتیکی و کم ترین فاصله ژنتیکی به ترتیب 826/0 و 191/0 بین جفت جمعیت ماهی عنزه دو ساله ی پرورشی و دریاچه ی سد دز مشاهده شد. ماهی عنزه در این مطالعه، برخلاف پیش فرض اولیه تکثیر ماهیان بومی اداره کل شیلات خوزستان) دسته بندی می-شوند.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


Abdul-Muneer, P. M. 2014. Application of Microsatellite Markers in Conservation Genetics and Fisheries Management: Recent Advances in Population Structure Analysis and Conservation Strategies", Genetics Research International, vol. 2014, Article ID 691759, 11 pages, 2014. DOI: 10.1155/2014/691759
Alam, S. and Islamb, Sh., 2005. Population genetic structure of Catla catla (Hamilton) revealed by microsatellite DNA markers. Aquaculture, 246, pp. 151–160. DOI:10.1016/j. aquaculture.2005.02.012
Alarcon, J.A; Magoulas, A.; Georgakopoulos, T., Zouros, E. and Alvarez, M.C., 2004. Genetic comparison of wild and cultivated European populations of the gilthead sea bream (Sparus aurata). Aquaculture, 230, 65–80. DOI:10.1016/S0044-8486(03)00434-4
Alavi, S. M. H., 2008. Fish spermatology: implications for aquaculture management. Fish spermatology, pp.397-460.
Bataillon T. M., David J. L. and Schoen D. J. 1996. Neutral genetic markers and conservation: simulated germplasm collections. Genetics, 144, pp.409-417. DOI: 10.1093/genetics/ 144.1. 409
Beardmore, J.A., Mair, G.C. and Lewis, R.I., 1997. Biodiversity in aquatic systems in relation to aquaculture. Aquaculture. Reserch, 28, 829-839, DOI: 10.104 6/j.1365-2109.1997.00 947.x.
Bekkevold, D., Hansen, M. M. and Loeschcke, V., 2002. Male reproductive competition in spawning aggregations of cod (Gadus morhua, L.). Molecular Ecology, 11(1), pp.91-102. DOI: 10.1046/ j.0962-1083 .2001 .01424.x.
Bjorklund, M., Aho, T. and Larsson, L.C., 2007. Genetic differentiation in pikeperch (Sander lucioperca): the relative importance of gene flow, drift and common history, Journal of fish Biology., 71, pp. 264–278. DOI: 10.1111 /j.1095- 8649.2007.01609.x
Brighitte, J., Hansen, M. and Loeschcker, V., 2005. Microsatellite DNA analysis of northern pike (Esox lucius) populations: insights into the genetic structure and demographic history of a genetically departures species. Biology Journal of Linnean Society, 84, pp.1-11. DOI: 10.1111/j.1095-8312.2005.00416.x
Brown, B., Wang, H.P., Li, L., Givens, C. and Wallet, G., 2007. Yellow perch strain evaluation I: Genetic variance of six broodstock populations. Aquaculture, 271, pp. 142-151. DOI: 10.1016/j.aquaculture .2007 .06.022
Carvalho, G.R. and Hauser, L., 1998. Advances in the molecular analysis of fish population structure. Italian Journal of Zoology, 65(S1), 21-33. DOI: 10.1080/11250009809386791.
Charlesworth, D. and Willis, J.H., 2009. The genetics of inbreeding depression. Nature reviews genetics, 10(11), pp.783-796. DOI: 10. 1038/nrg2664
Chistiakov, D.A., Hellemans, B. and Volckaert, F.A.M., 2006. Microsatellites and their genomic distribution, evolution, function and applications: A review with special reference to fish genetics. Aquaculture, 255, pp.1– 29. DOI: 10.1016/j.a quaculture.2005.11.031
Ciftci, Y. and Okumus, I. 2002. Fish Population Genetics and Applications of molecular Markers to Fisheries and Aquaculture: I- Basic Principles of Fish Ppoulation genetics. Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Science, 2, pp. 145-155. Corpus ID: 27490529
Dahle, G., Jørstad, K.E., Rusaas, H.E. and Otterå, H., 2006. Genetic characteristics of broodstock collected from four Norwegian coastal cod (Gadus morhua) populations. ICES Journal of Marine Science, 63(2), pp.209-215. https://doi.org/10.1016/j.icesjms. 2005.10.015
DeWoody, J. A. and Avise, J. C., 2000. Microsatellite variation in marine, freshwater and anadromous fishes compared with other animals. Journal of fish biology, 56(3), pp.461-473. DOI: 10.1111/j.1095-8649.2000.tb00748.x
Dorak, T., 2005. Basic population genetics. www.dorak.info/genetics/popgen.html
Earl, D.A. and VonHoldt, B.M., 2012. STRUCTURE HARVESTER: a website and program for visualizing STRUCTURE output and implementing the Evanno method. Conservation genetics resources, 4, pp.359-361. http://dx.doi.org/10.1007/s12686-011-9548-7
Epperson, B.K., 2003. Geographical Genetics. Princeton: Princeton University Press. Princeton and Oxford, Book ISBN: 0-691-08668-0
Falush, D., Stephens, M. and Pritchard, J.K., 2003. Inference of population structure using multilocus genotype data: linked loci and correlated allele frequencies. Genetics, 164(4), pp.1567-1587. https://doi.org/10.1093/genetics/164.4.1567
Frankham, R., 2008. Genetic adaptation to captivity in species conservation programs. Molecular Ecology 17, pp.325-333. DOI: 10.1111/j.1365-294X.2007.03399.x.
Gagiotti, O.E., Lange, O., Rassman, K. and Gliddon, C., 1999. A comparision of two indirect methods for estimating average levels of gene flow using microsatellite data. Molecular Ecology, 8, pp. 1513-1520. DOI: 10.1046/j. 1365-294x.1999.00730.x
Gjedrem, T. and Baranski, M., 2009. The success of selective breeding in aquaculture. In Selective Breeding in Aquaculture: An Introduction (pp. 13-23). Springer, Dordrecht. DOI:10.1007/978-90-481-2773-3
Hakansson, J. and Jensen, P., 2005. Behavioural and morphological variation between captive populations of red junglefowl (Gallus gallus) possible implications for conservation. Biological Conservation 122, pp.431-439. DOI:10.1016/j.biocon.2004.09.004
Hallerman, E M. 2004. Population genetics: principles and applications for fisheries scientists. American Fisheries Society, Bethesda, Maryland, 458 p. DOI: 10. 1111/j.1467-2979.2004.00145_3.x
Hansen, M.M., Nielsen, E.E., Ruzzante, D.E., Bouza, C. and Mensberg, K.L.D., 2000. Genetic monitoring of supportive breeding in brown trout (Salmo trutta L.) using microsatellite DNA markers. Canadian Journal of  Fish Aquaculture Scintific. 57, pp. 2130– 2139. DOI:10.1139/cjfas-57-10-2130
Hartl, D.L. and Clark, A. G., 1997. Principles of Population Genetics, 3nd edn. Sinauer Associates, Inc, Sunderland.  Translated to Persian by M.A. Hashemzadeh Saqarlou, Naqsh Mehr Publications,
Hashemzadeh-saghaerlu, I. 2005. Pupolation genetics: principles and applications for fisheries scientists by translation. Naqsh Mehr Publications, Tehran, (In Persian).
Hedrick, P.W., 2011. Genetics of populations. Jones & Bartlett Publishers.
Karaminasab, M., Hosseinnia, Z., Kolangi Miandare, H. and Shabany, A., 2014. Genetic diversity of Barbus grypus in the Karkheh River in Khuzestan Province and cultured fish studied using a microsatellite marker. Genetic Engineering and Biosafety Journal, 3(2), pp. 114-123. (In Persian)
Kashiri, H., Shabani, A. and Shabanpoor, B., 2012. Genetic diversity of caspian roach (Rutilus rutilus caspicus) in gharesou and gomishan regions using microsatellite. Iranian Journal of Biology, 25(1), pp.139-147. (In Persian)
Kearse M., Moir R., Wilson A., Stones S, Cheung M., Sturrock S., Buxton S., Cooper A., Markowitz S., 2012. An integrated and extendable desktop software platform for the organization and analysis of sequence data” Bioinformatics, Volume 28, Issue 12, June 2012, Pages 1647–1649, DOI: 10.1093/bioinformatics /bt199
Leclerc, D., Wirth T.H. and Bernatchez, L., 2000. Isolation and characterization of microsatellites in yellow perch (Perca favesens), and cross-species amplification within the family Percidae. Molocoly. Ecologicaly. Notes, 9, pp. 995-997. DOI: 10.1046/j.1365-294x.2000.00939-3.x
Li, D., Kang, D., Yin, Q., Sun, X. and Liang, L., 2007. Microsatellite DNA marker analysis of genetic diversity in wild common carp (Cyprinus carpio       L.) populations. Journal of genetics and Genomics, 34(11), pp. 984-993. DOI: 10.1016/S1673-8527(07)60111-8   
Lin, S.J., Defossez, P.A. and Guarente, L., 2000. Requirement of NAD and SIR2 for life-span extension by calorie restriction in Saccharomyces cerevisiae. Science, 289(5487), pp.2126-2128. DOI: 10.1126/ science.289.5487.2126
Liu, Z. J. and Cordes, J. F. 2004. DNA marker technologies and their applications in aquaculture genetics. Aquaculture, 238, pp. 1-37. DOI: 10.1016/j.aquaculture.2004.05.027
Longwu, G., Cuiyun, L., Guangxiang, T., Chao, L. and Wei, X., 2012. Development and characterization of twenty microsatellite markers for the endangered fish Luciobarbus capito. Conservation genetics resources, 4(4), pp. 865-867. DOI:10.1007/s12686-012-9660-3
Lundrigan, T. A., Reist, J. D., Ferguson, M. M., 2005. Microsatellite genetic ariation within and among Arctic charr (Salvelinus alpines) from aquaculture and natural populations in North America. Aquaculture, 244, 63-75. DOI:10.1016/j.aquaculture.2004.11.027
May, B. and Krueger, e.e. (1990) "Use of allozyme data for population analysis". In Whitmore, D.H., ed. Electrophoretic and Isoelectric Focusing Techniques in Fisheries Management. Boston: CRC Press, pp. 71-157.
Naghavian S, Hasani S, Ahani Azar M, Khanahmad AR, Sagh DA and Mamizade NB, 2013. Genetic diversity in Shirvan Kordi sheep using microsatellite markers and compared to estimation of inbreeding coefficient using pedigree. Animal Science Researches, 24, pp. 93-105. (In Persian).
Nei, M., 1972. Genetic distance between populations. The American Naturalist, 106(949), pp.283-292. https://doi.org/10.1 086/282771
Ohta, T. 1982. Linkage disequilibrium due to random genetic drift in finite subdivided populations. Proceedings of the National Academy of Sciences, 79, pp.1940-1944. doi: 10.1073/pnas.79.6.1940
Oosterhout C.V., Hutchinson W.F., Wills D.P.M. and Shipley P. 2004. Micro-checker: software for identifying and correcting genotyping errors in microsatellite data. Molecular Ecology Notes, 4, pp.535-538.
Peakall, R. and Smouse, P.E. 2006. Genalex 6: genetic analysis in excel. Population genetic software for teaching and research. Molecular Ecology Notes, 6, pp.288-295. doi.org/10.1111/j.1471-8286.2005.01155.x
Reilly, A., Elliott, N.G., Grewe, P.M., Clabby, C., Powell, R. and Ward, R.D., 1999. Genetic differentiation between Tasmanian Cultured Atlantic salmon (Salmo salar L.) and their ancestral Canadian population: comparison of microsatellite DNA and allozyme and mitochondrial DNA variation. Aquaculture, 173(1-4), pp. 459-469. DOI: 10.1016/S00 44-8486(98)00476-1
Rezaei, M., Shabani, A., Shabanpour, B. and Kashiri, H., 2010. Study of genetic structure of Rutilus frisii kutum in Golestan province coastal waters using microsatellite markers. Iranian Scientific Fisheries Journal, 19(3), pp. 151-156. DOR: 20.1001.1.16807073.2012.14.2.15.7. (In Persian)
Rezvani Gilkolaei, S., Salari Aliabdi, M. A., Savari, A., Zolgharnein, H. and Nabavi, S. M. B. 2009. Investigation on genetic structure of Cobia (Rachycentron canadum) using microsatellite markers. Iranian Scientific Fisheries Journal, 18(3), pp.61-69. (In Persian)
Rousset, F. 2004. Genetic structure and selection in subdivided populations Princeton. Princeto University Press. DOI: 10 .1515/ 9781400847242
Skaala, Ø., Høyheim, B., Glover, K. A. and Dahle, G. 2004. Microsatellite analysis in domesticated and wild Atlantic salmon (Salmo salar L): allelic diversity and identification of individuals. Aquaculture, 240, pp. 131-143. DOI: 10.1016/j. 2004.07.009
Stankiewicz, K., Vasquez, K. and Baums, I., 2020. The Delta K method alone is not sufficient to determine best clustering solutions for Bayesian analysis of population genetic structure in empirical data sets. Authorea Preprints. DOI: 10.22541/au.158817808.87389369
Tautz, D., 1989. Hypervariability of simple sequences as a general source for polymorphic DNA markers. Nucleic acids research, 17(16), pp.6463-6471. DIO: 10.1093/ nar/17.16.6463
Tessier, N., Bernatchez, L. and Wright, J. M., 1997. Population structure and impact of supportive breeding inferred from mitochondrial and microsatellite DNA analyses in land‐locked Atlantic salmon Salmo salar L. Molecular Ecology, 6(8), pp.735-750. DOI: 10.1046/j.1365-294X. 1997.00244.x
Viard, F., Justy, F. and Jarne, P., 1997. Population dynamics inferred from temporal variation at microsatellite loci in the selfing snail Bulinus truncatus. Genetics, 14, pp. 6973- 6982. DOI: 10.1093/genetics/146.3.973
Wang, C., Yu, X. and Tong, J. 2007. Microsatellite diversity and population genetic structure of redfin culture (Culter erythropterus) in fragmented lakes of the Yangtze river. Hydrobiologia, 586, pp. 321-329 DOI: 10.1007/s10750-007-0702-x
Wright, S., 1949. The genetical structure of populations. Annals of eugenics, 15(1), pp.323-354. https://doi.org/10.1111/j.1469-1809.1949.tb 02451.x
Wirth, T.H., Saint-Laurent, V. and Bernatchez, L., 1999. Isolation and characterization of microsatellites in walleye (Stizostedion vitreum), and crossspecies amplification within the family Percidae. Molecular Ecology, 8, pp. 1960-1962. DOI: 10.1046/j.1365-294x. 1999. 00778-3.x

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 24 دی 1403

  • تاریخ دریافت 19 فروردین 1403
  • تاریخ بازنگری 11 تیر 1403
  • تاریخ پذیرش 13 شهریور 1403
  • تاریخ انتشار 24 دی 1403