8954856055505db

شناسایی مناطق ژنومی مرتبط با قطر پشم در نژادهای گوسفند ایرانی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، کرج

2 دانشیار، گروه علوم دامی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران و قطب علمی بهبود کمیت و کیفیت لاشة گوسفندان، کرج

3 استادیار، دانشکدة کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه اراک، اراک

4 استادیار، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، پاکدشت

چکیده

هدف از این پژوهش پویش ژنوم گوسفند برای شناسایی جایگاه‌های مؤثر بر قطر پشم در نژادهای بومی کشور بود. برای این منظور نمونه‌های خون 94 حیوان، شامل 47 رأس از نژاد ایرانی زل و 47 رأس از نژاد ایرانی لری‌بختیاری تهیه شد و پس از استخراج DNA، نمونه‌ها با استفاده از آرایه‌های Ovine 50k SNP Chip تعیین ژنوتیپ شدند. داده‌های حاصل به منظور بررسی کیفی آنالیز شدند. پس از این مراحل، در نهایت مجموع 48056 نشانگر SNP مربوط به 90 حیوان آنالیز شدند. نمونة پشم این حیوانات نیز جمع‌آوری و صفات میانگین قطر الیاف و نسبت الیاف مساوی یا بیشتر از 30 میکرومتر، با استفاده از فناوری OFDA اندازه‌گیری شدند. در آنالیزهای آماری اثر عوامل ثابت گله، سال تولد و جنس حیوان بررسی شد. پس از شناسایی تأثیرات معنا‌دار، آزمون پویش ژنومی در نرم‌افزار PLINK ارزیابی و برای کنترل نرخ اشتباه از تصحیح FDR استفاده شد. با در نظر گرفتن این نتایج در آنالیزهای پویش ژنومی، در مجموع سه جایگاه نشانگری روی کروموزوم‌های 1 و 6 با یک اثر معنا‌داری روی صفت نسبت الیافی که مساوی یا بیشتر از 30 میکرومتر هستند، شناسایی شد (05/0p<). بررسی ژن‌های شناسایی‌شده در این مناطق نیز نشان‌دهندة وجود ژن‌های مهم تأثیرگذار بر کیفیت پشم در این مناطق است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Identification of genomic regions associated with wool diameter in Iranian sheep breeds

نویسندگان [English]

  • Mahdiyeh Rastifar 1
  • Ardeshir Nejati-Javaremi 2
  • Mohammad Hossein Moradi 3
  • Rostam Abdollahi-Arpanahi 4
1 M. Sc. Student, Department of Animal Science, University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj
2 Associate Professor, Department of Animal Science, University College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, and Center of Excellence for Improvement of Sheep Carcass Quality and Quantity, Karaj, Iran
3 Assistant Professor, Department of Animal Science, College of Agriculture and Natural Resources, Arak University, Arak, Iran
4 Assistant Professor, Aborayhan, University of Tehran, Pakdasht, Iran
چکیده [English]

The objective of the present study was to scan the whole genome in sheep for identifying the loci associated with wool diameter. Blood samples were collected from 94 animals, consisting 47 samples per each Lori-Bakhtiary and Zel breeds. Genotyping of samples were performed using Ovine 50k SNP Chip arrays. Quality control filters were applied for the initial genotyping data and 48,056 SNPs belonging to 90 animals were used in the final analysis. The wool samples of these animals were collected and analyzed for the mean fiber diameter and the proportion of fiber that were equal or more than 30 µm using OFDA technology. The fixed effects of herd, birth date and sex were examined and the genome wide association study (GWAS) was performed using PLINK software where FDR correction was used to adjust the error rate. Considering the significant fixed effects in the genomic wide association analysis, three SNPs on chromosomes 1 and 6 (two SNPs) were identified that significantly affect (p<0.05) the trait proportion of fiber equal to or more than 30 µm. Study of genes that had previously been identified in these regions revealed the presence of major genes affecting the quality of wool in these regions.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • genome wide association
  • quantitative trait loci
  • wool diameter
  • Iranian sheep
  1. Abasht, B. & Lamont, S. (2007). Genome‐wide association analysis reveals cryptic alleles as an important factor in heterosis for fatness in chicken F2 population. Animal Genetics, 38(5), 491-498.
  2. Animal. QTLdb. Available: http://www.animalgenome.org/cgi-bin/QTLdb index permanent.
  3. Awano, T., Johnson, G. S., Wade, C. M., Katz, M. L., Johnson, G. C., Taylor, J. F., Perloski, M., Biagi, T., Baranowska, I. & Long, S. (2009). Genome-wide association analysis reveals a SOD1 mutation in canine degenerative myelopathy that resembles amyotrophic lateral sclerosis. In Proceedings of the National Academy of Sciences, 106 (8), 2794-2799.
  4. Becker, D., Tetens, J., Brunner, A., Bürstel, D., Ganter, M., Kijas, J. & Drögemüller, C. (2010) Microphthalmia in Texel sheep is associated with a missense mutation in the paired-like homeodomain 3 (PITX3) gene. PLoS One, 13, e8689.
  5. Beh, K., Callaghan, M., Leish, Z., Hulme, D., Lenane, I. & Maddox, J. (2001). A genome scan for QTL affecting fleece and wool traits in Merino sheep. Wool Technology and Sheep Breeding, 49(2), 88-97.
  6. Dass, G. & Singh, V. (2001). Relative wool production and quality performance of elite flock of Marwari sheep. The Indian Journal of Small Ruminants, 7(1), 1-4.
  7. Devlin, B. & Roeder, K. (1999). Genomic control for association studies. Biometrics 55:997-1004
  8. Duijvesteijn, N., Knol, E. F., Merks, J. W., Crooijmans, R. P., Groenen, M. A., Bovenhuis, H. & Harlizius, B. (2010). A genome-wide association study on androstenone levels in pigs reveals a cluster of candidate genes on chromosome 6. BMC genetics, 11(1), 42.
  9. FAO. 2012. STAT United Nations.Available. http://www.sheep101.info/wool.html.
  10. Hediger, R., Ansari, H. & Stranzinger, G. (1991). Chromosome banding and gene localizations support extensive conservation of chromosome structure between cattle and sheep. Cytogenetic and Genome Research, 57(2-3), 127-134.
  11. Hill, E., McGivney, B., Gu, J., Whiston, R. & MacHugh, D. (2010). A genome-wide SNP-association study confirms a sequence variant (g. 66493737C> T) in the equine myostatin (MSTN) gene as the most powerful predictor of optimum racing distance for Thoroughbred racehorses. BMC genomics, 11(1), 552.
  12. Johnston, S. E., McEwan, J., Pickering, N. K., Kijas, J. W., Beraldi, D., Pilkington, J. G., Pemberton, J. M. & Slate, J. (2011). Genome‐wide association mapping identifies the genetic basis of discrete and quantitative variation in sexual weaponry in a wild sheep population. Molecular Ecology, 20(12), 2555-2566.
  13. Kijas, J. W., Townley, D., Dalrymple, B. P., Heaton, M. P., Maddox, J. F., McGrath, A., Wilson, P., Ingersoll, R. G., McCulloch, R. & McWilliam, S. (2009). A genome wide survey of SNP variation reveals the genetic structure of sheep breeds. PloS one, 4(3), e4668.
  14. Klein, R.J., Zeiss, C., Chew, E.Y., Tsai, J. Y., Sackler, R.S., Haynes, C., Henning, A.K., SanGiovanni, J.P., Mane, S.M. & Mayne, S.T. (2005). Complement factor H polymorphism in age-related macular degeneration. Science, 308, 385-389.
  15. Mai, M., Sahana, G., Christiansen, F. & Guldbrandtsen, B. (2010). A genome-wide association study for milk production traits in Danish Jersey cattle using a 50K single nucleotide polymorphism chip. Journal of Animal Science, 88(11), 3522-3528.
  16. Moradi, M. H., Nejati-Javaremi, A., Moradi-Shahrbabak, M., Dodds, K. G. & McEwan, J. C. (2012). Genomic scan of selective sweeps in thin and fat tail sheep breeds for identifying of candidate regions associated with fat deposition. BMC genetics, 13(1), 10.
  17. Parsons, Y., Piper, L. & Cooper, D. (1994). Linkage relationships between keratin-associated protein (KRTAP) genes and growth hormone in sheep. Genomics, 20(3), 500-502.
  18. Ponz, R., Moreno, C., Allain, D., Elsen, J. M., Lantier, F., Lantier, I., Brunel, J. C. & Pérez-Enciso, M. (2001). Assessment of genetic variation explained by markers for wool traits in sheep via a segment mapping approach. Mammalian Genome, 12(7), 569-572.
  19. Purvis, I. W. & Franklin, I. R. (2005). Major genes and QTL influencing wool production and quality: a review. Genetics Selection Evolution, 37, 97-107.
  20. Smit, M., Shay, T., Beever, J., Notter, D. & Cockett, N. (2002). Identification of an agouti‐like locus in sheep. Animal Genetics, 33(5), 383-385.
  21. Taher Pour, N. & Afshar, M. (2007). Evaluation on wool characteristics of Arkha Merino sheep herds in Iran. 6th National Conference on Textile Engineering. Esfahan. Iran. (In Farsi)