به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « گوسفند » در نشریات گروه « علوم دام »

تکرار جستجوی کلیدواژه « گوسفند » در نشریات گروه « کشاورزی »
  • فاطمه بحری بیناباج*، سید همایون فرهنگ فر، محمدرضا شیخلو

    از داده های شجره و وزن مربوط به 13633 بره نژاد بلوچی حاصل آمیزش 308 قوچ و 3747 میش که در مرکز اصلاح نژاد دام شمال شرق کشور طی سال های 1368 تا 1400 ثبت شده بود، استفاده گردید. شش مدل حیوانی شامل اثرات ثابت (سال، ماه، نوع تولد، جنس بره و سن میش) و ترکیب های متفاوتی از اثرات تصادفی به کار رفت. بررسی اثر سازه های غیر ژنتیکی موثر بر صفات با رویه GLM نرم افزار SAS و برآورد اجزاء (کو)واریانس با نرم افزارWombat انجام شد. تمام اثرات ثابت بر صفات اثر معنی دار داشتند ("P<0.001"). مدلی که شامل اثر ژنتیکی افزایشی مستقیم آتوزومی، ژنتیک افزایشی کروموزوم وابسته به جنس، اثر افزایشی مستقیم مادر بود و بین اثر افزایشی مستقیم و اثر ژنتیک مادری کوواریانس وجود داشت، به عنوان بهترین مدل برای انجام تجزیه و تحلیل ژنتیکی برای تمام وزن ها استفاده شد. برای صفات وزن تولد، سه، شش، نه ماهگی و یک سالگی وراثت پذیری مستقیم آتوزومی به ترتیب 16/0، 34/0، 41/0، 49/0 و 56/0، وراثت پذیری مستقیم وابسته به جنس به ترتیب 004/0، 0، 0، 007/0 و 005/0 و وراثت پذیری مادری به ترتیب 34/0، 38/0، 32/0، 32/0 و 36/0 برآورد شد. ژن های وابسته به جنس، اثرگذاری ناچیز و نزدیک به صفر بر وزن بدن در سنین آغازین و اثرگذاری قابل توجه تری بر وزن های بدن در سن های بالاتر دارند. پیشنهاد می شود برای تجزیه ژنتیکی صفات رشد، مدل حیوانی به کار برده شود که قادر به جداسازی واریانس ژنتیکی افزایشی کل به سه جزء اتوزومال، وابسته به جنس و مادری باشد تا بتواند در انتخاب ژنتیکی بطور موثرتری عمل کند.

    کلید واژگان: اثر مادری, پیشرفت ژنتیکی, وزن زنده, کروموزم جنسی, گوسفند}
    Fateme Bahri Binabaj *, SEYYED HOMAYOUN FARHANGFAR, Mohamadreza Sheikhlou

    Pedigree and weight trait records belonging to 13633 Baluchi lambs descendent from 308 ram and 3747 dam which were collected in North-east animal breeding center from years 1989 to 2021 were used. Six univariate animal models with fixed (birth year, month, type, sex of lamb and age of dam) and different random effects were fitted to data. Effects of non-genetic factors on weight traits were investigated by Proc GLM of SAS software, and to estimate the variance components the Wombat software was used. All fixed effects had significant effect on the studied traits (P<0.001). Model with additive autosomal, sex linked, and additive maternal random with covariance between direct additive genetic and maternal genetic effect had the lowest AIC and was used for genetic analysis. For birth, weaning, 6, 9 month and yearling weight respectively additive autosomal heritability were 0.16, 0.34, 0.41, 0.49 and 0.56, additive sex-linked heritability were 0.004, 0, 0, 0.007 and 0.005 and maternal heritability were 0.34, 0.38, 0.32, 0.32 and 0.36. Results showed that sex-linked genes possibly have negligible and close to zero additive genetic effects on body weights at initial ages and in comparison, more noticeable effects on body weights at higher ages. In general, it is recommended to use an animal model for genetic analysis of growth traits in sheep, which is able to separate the total genetic variance into three autosomal, sex-dependent and maternal components in order to be more effective in genetic selection.

    Keywords: Maternal effect, genetic progress, live weight, sex chromosome, sheep}
  • زینب علی پور، امیرحسین خلت آبادی فراهانی، محمدحسین مرادی، حسین محمدی

    هدف پژوهش حاضر، مطالعه پویش کل ژنوم بر مبنای تجزیه و تحلیل غنی سازی مجموعه ژنی جهت شناسایی جایگاه های ژنی و مسیرهای بیوشمیایی موثر بر صفات مرتبط با تولید شیر و امتیاز سلول های بدنی در گوسفند نژاد وال دل بلیک بود. اطلاعات ژنوتیپی 476 راس گوسفند این نژاد به همراه رکوردهای فنوتیپی مرتبط با صفات تولیدی شامل تولید شیر و ترکیبات شیر در برنامه PLINK نسخه (90/1) ارزیابی شد. پس از انجام کنترل کیفیت، نهایتا 42285 نشانگر SNP در 426 حیوان برای آنالیزهای نهایی مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج آنالیز پویش ژنومی به ترتیب 1830، 1577، 2186، 793، 710 و 1063 نشانگر SNP با صفات تولید شیر، مقدار و درصد چربی، مقدار و درصد پروتئین شیر و نهایتا امتیاز سلولهای بدنی در گوسفند وال دل بلیک در ارتباط می باشد (P-value ≤ 0.05). نتایج آنالیز بر پایه غنی سازی مجموعه-های ژنی منجر به شناسایی مسیرهای (ژن کاندیدای) فسفوریلاسیون چربی (ژن کاندیدای TTC7B)، جابجایی لیپوپروتئین (ژن ZDHHC17)، تنظیم انتقال یون کلسیم (ژن ATP2B2) و مسیر فرآوری هورمون پپتید (ژن PCSK6) در ارتباط با تولید شیر، مسیر تنظیم فرایندهای متابولیکی اسید چرب (ژن IRS1 و SLC45A3) مرتبط با چربی شیر، مسیر انتقال سیگنال توسط فسفوریلاسیون پروتئین (ژن ERCC6) و مسیر فرایند متابولیکی اسید آمینه های گوگرد دار (ژن NOX4) در ارتباط با پروتئین شیر و نهایتا مسیر های تنظیم مثبت پاسخ به محرک های بیوتیک (ژن PRKCA)، مسیر پاسخ به محرک های خارجی (ژن CACNA2D1)، تنظیم پاسخ به استرس (ژن های EGFR و HSP90B1) و مسیر پاسخ به عفونت های باکتریایی(ژن کاندید ANXA3) در ارتباط با امتیاز سلو های بدنی شیر شد. .

    کلید واژگان: پویش ژنومی, تولید شیر, امتیاز سلول های بدنی, آنالیز غنی سازی, گوسفند}
    Zeinab Alipoor *, amirhoseni khaltabadi farahani, mohammadhosein moradi, hossein mohammadi

    associated with milk related traits and somatic cell scores through genome-wide association study based on gene-set enrichment analysis in Valle del Belice sheep breed. To this end, the genotypic information of 476 sheep of this breed along with phenotypic records related to production traits including milk yield and milk composition were evaluated using PLINK v. 1.9. After performing various quality control steps, finally 42285 SNP markers in 426 animals were used for follow-up analysis. The results of the genome wide association study (GWAS) showed that 1830, 1577, 2186, 793, 710 and 1063 SNP markers are associated with milk yield, amount and percentage of fat, amount and percentage of protein and somatic cell score in Valle del Belice sheep, respectively (P-value ≤ 0.05). The results of the analysis based on gene-set enrichment led to the identification of pathways (candidate genes) of lipid phosphorylation (including TTC7B candidate gene), lipoprotein transport (ZDHHC17 gene), regulation of calcium ion transport (ATP2B2 gene) and pathway of peptide hormone processing (PCSK6 gene) associated with milk yield; regulation of fatty acid metabolic process (IRS1 and SLC45A3 genes) related to milk fat; the signal transduction by protein phosphorylation (ERCC6 gene) and the pathway of sulfur amino acid metabolic process (NOX4 gene) in relationship with milk protein; and finally the pathways of positive regulation of response to biotic stimulus (PRKCA gene), response pathway to external stimuli (CACNA2D1 gene), regulation of response to stress (EGFR and HSP90B1 genes) and response to bacterium (candidate gene ANXA3) related to somatic cell score.

    Keywords: Genome-wide scan, Milk production, Somatic cell score, Enrichment analysis, Sheep}
  • حسین محمدی*، محمد شمس اللهی
    در پژوهش حاضر، به منظور برآورد میزان ضرایب همخونی ژنومی و شناسایی جزایر ROH، مجموع 206راس گوسفند متعلق به سه نژاد گوسفند مصری با تراشه های K50 تعیین ژنوتیپ شدند. پس از کنترل کیفیت داده ها، 48361 تعداد نشانگر SNP در تعداد نمونه 204 راس گوسفند باقی ماند. تخمین ضریب همخونی، از طریق چهار روش ماتریس روابط خویشاوندی (FGRM)، میزان هموزیگوسیتی (FHOM)، همبستگی گامت ها (FUNI)، با استفاده از نرم افزار GCTA (نسخه0/1) و همچنین، قطعات هموزیگوت ژنومی (FROH) با PLINK (نسخه 9/1) محاسبه شد. بعنوان پیش فرض، 1 درصد از نشانگرهای SNP با بالاترین فراوانی در قطعات هموزیگوت بعنوان، جزایر ROH در نظر گرفته شد. نتایج این بررسی نشان داد که بطور کلی، پس از تجزیه و تحلیل های انجام شده مجموع، 62 جزیره ROH با طول 60/24 تا 13 مگاباز شناسایی شد. بطورئیکه، توزیع جزایر ROH در سرتاسر ژنوم یکنواخت نبود و بین نژادها متفاوت بود، بطوری که بیشترین و کمترین تعداد جزایر ROH به ترتیب روی کروموزوم های شماره 1، 24 و 26 مشاهده شد، ولی، برخی مناطق مشترک شناسایی شدند. میانگین تعداد و طول ROH محاسبه شده در تمام نژادهای گوسفند مورد مطالعه به ترتیب برابر، با 11 و 78/205 مگا جفت باز بود. کمترین ضریب همخونی محاسبه شده با سه روش (FGRM، FHOM، FUNI) مربوط به نژاد گوسفند وهیتی و بیشترین مربوط به نژاد گوسفند سیدی بود. همچنین، بیشترین میزان FROH (043/0) در نژاد سیدی و کمترین مقدار آن (018/0) در نژاد بارکی برآورد شد. بررسی بیوانفورماتیکی، مناطق شناسایی شده نشان داد که برخی از این مناطق ژنومی با ژن های موثر بر آداپتاسیون و سیستم ایمنی (SEMA3D، CSF2، ITPR1)، ژن های کاندیدای دخیل صفات رشد و توسعه عضلات اسکلتی (UGGT1، ITGA2)، ژن های کاندیدای تولید مثل (ABHD16B) همپوشانی دارند. به عنوان جمع بندی نتایج پژوهش حاضر نشان داد که فرآیند انتخاب برای صفات مهم اقتصادی در طی سال های متوالی، منجر به شکل گیری قطعات هموزیگوت زیادی به نام جزایر ROH در ژنوم گوسفندان شده است که پویش ژنومی این جزایر در سطح ژنوم می تواند بعنوان، راهبرد جایگزین برای شناسایی مناطق ژنومی مرتبط با صفات مهم اقتصادی باشد.
    کلید واژگان: ژن کاندیدا, سیستم ایمنی, سیگنال انتخاب, جزایر ROH, گوسفند}
    Hossein Mohammadi *, Mohammad Shamsollahi
    In this study in order to estimate inbreeding coefficient and identify the ROH Islands associated with the genes under selection, the 50k BeadChip genotyped data of 206 sheep from 3 different Egyptian breeds were used. After quality control, 48361 SNPs in 204 sheep were remained for the future analysis. Inbreeding coefficient was calculated using four methods including, genomic relationship matrix (FGRM), excess of homozygosity (FHOM), correlation between uniting gametes (FUNI) using the GCTA 1.0 software and run of homozygosity (FROH) using the PLINK 1.9 software. One percent of SNP with the highest frequency in ROH were considered as ROH Islands. The lowest rate of inbreeding according to (FGRM, FHOM, and FUNI) was related to Wahati and the highest was related to Saidi breed. The highest amount of FROH (0.043) was observed in Saidi and the lowest amount (0.018) was observed in Barki breed. Average length of ROH ranged from 45.02 to 205.87 Mb, while the average number of ROH ranged from 8.14 to 14.07. The highest number ROH was observed on chromosome 2, while the lowest was on chromosome 26. Average inbreeding coefficient from FROH in Barki, Saidi and Wahati were estimated 0.018, 0.043 and 0.027 respectively. A total of 62 ROH Islands with length: 24.60 Kb to 13 Mb were identified, which covering less than 1% of the sheep genome. The ROH Islands was not distributed across the genome uniform and varied among breeds, but some common were identified. Bioinformatics analysis demonstrated that some of these genomic regions overlapped with reported genes that directly or indirectly influenced traits for adaptation and immune system (SEMA3D, CSF2, ITPR1), development of the skeletal muscle (UGGT1, ITGA2), and reproduction (ABHD16B). The results of this study revealed that, the selection processes in different sheep breeds for economic traits during several years, has led to the formation of many ROH islands in sheep genome, therefore scanning these regions at the genome level can be an alternative strategy to identify genes and associated loci with economic traits.
    Keywords: Candidate Gene, Immune system, ROH Islands, Selection sweeps, sheep}
  • رضا توحیدی*، علی جوادمنش، الیاس ابراهیمی خرم آبادی، کمال قاسمی بزدی

    گوسفند، به عنوان یک مدل ژنتیکی برای مطالعه ارتباط بین تنوع ژنتیکی و میزان تخمک‎گذاری در تحقیقات پیشین مورد استفاده قرار گرفته است. مطالعات اخیر نشان داده است که تنوع در میزان تخمک‎گذاری و صفت چندقلوزایی می توانند توسط مجموعه ژن‎هایی به نام ژن‎های کنترل کننده باروری کنترل شوند. در این راستا، سه ژن عملکرد باروری به نام‎های BMPR1B یا FecB، GDF9 یا FecG و BMP15 یا FecX در گوسفند شناسایی شده‎اند. روش مولکولی Tetra-ARMS PCR یک جایگزین مناسب برای روش های پرهزینه مانند توالی‎یابی و PCR-RFLP در شناسایی اسنیپ‎هایی است که توالی آنها شناخته شده هستند. در سالهای اخیر، ورود آلل برولا به نژاد گوسفند افشاری کشور موارد چند تخمک‎گذاری را افزایش داد. هدف از مطالعه حاضر، بررسی چند شکلی دو ژن باروری شامل FecB و FecG در گوسفندان نژاد مغانی، افشاری و بلوچی خراسان رضوی و ارتباط آن‎ها با صفت چندقلوزایی بود. نمونه‎های خون از مجموع، تعداد 95 راس گوسفند افشاری، بلوچی و مغانی از طریق ورید وداجی اخذ شد. دو جفت آغازگر کنترل (خارجی) و اختصاصی (داخلی) برای تکثیر قطعات ژن‎های FecB و FecG در روش Tetra-ARMS PCR مورد استفاده قرار گرفتند. برنامه دمایی برای تکثیر قطعات ژن FecB به صورت واسرشت سازی اولیه در C 94 به مدت 4 دقیقه، سپس، 35 چرخه دمایی به ترتیب C 94 به مدت 25 ثانیه، دمای اتصال در C 54 به مدت 35 ثانیه، بسط در دمای C 72 به مدت 20 ثانیه و بسط نهایی در C 72 به مدت 5 دقیقه انجام شد. برای تکثیر قطعات ژن FecG از دمای اتصال C 54 به مدت 35 ثانیه، بسط در دمای C 70 به مدت 40 ثانیه و دمای بسط نهایی C 70 به مدت 5 دقیقه استفاده شد. در بررسی نتایج بدست آمده، سه ژنوتیپ برای ژن FecB در گوسفند افشاری شامل هموزیگوت وحشی، هتروزیگوت و هموزیگوت جهش یافته مشاهده شدند. همه گوسفندان بلوچی و گوسفند مغانی برای این ژن هموزیگوت وحشی بودند. فراوانی ژنوتیپ هموزیگوت وحشی برای سه نژاد گوسفند فوق الذکر بالا بود. فراوانی آلل وحشی در این نژاد 39/0 و فراوانی آلل جهش یافته 61/0 بود، در مجموع، برای سه نژاد به ترتیب 8/0 و 2/0 اندازه گیری شد. نتیجه Tetra-ARMS PCR برای جهش نقطه‎ای G1 ‏درجایگاه GDF9 برای همه نژادها چندشکلی نشان داد. هرچند، فراوانی هموزیگوت وحشی بالا بود. برای نژاد گوسفند بلوچی فقط چهار درصد از حیوانات ژنوتیپ هتروزیگوت داشتند و 96 درصد حیوانات ژنوتیپ وحشی را نشان دادند. برای نژاد گوسفند مغانی 16 درصد ژنوتیپ هتروزیگوت را نشان دادند و فقط چهار درصد از حیوانات ژنوتیپ هموزیگوت جهش یافته داشتند. همچنین، تنها یک ژنوتیپ هتروزیگوت در نژاد افشاری مشاهده شد. مطالعات متعددی ارتباط بین ژن‎های FecB، FecG و FecX را با چند قلوزایی در گوسفند نشان داده است. به دلیل فراوانی بالای هموزیگوت وحشی و این حقیقت که میش‎های بلوچی و مغانی عمدتا، تک قلوزا بودند، نقش جهش FecB در چند قلوزایی گوسفند افشار ی می‎تواند قابل توجه باشد. قوچ مورد استفاده در این گله هتروزیگوت بود. به طور کلی، می توان نتیجه گرفت که آلل جهش یافته FecB با چندقلوزایی گوسفندان ایرانی ارتیاط دارد. هرچند، تایید آماری این موضوع نیاز به یک مطالعه اختصاصی همرا با ثبت دقیق رکورد صفات تولید مثلی دارد. نتایج این مطالعه چندشکلی آلل برولا در میش‎های افشاری که فرزندان یک قوچ ژنوتیپ هتروزیگوت بودند را نشان داد. همچنین، کل این میش‎ها در شکم اول و 50 درصد آن‎ها در شکم دوم چند قلوزا بودند. بنابراین، جهش برولا ممکن است باعث چند قلوزایی در میش‎ها ‎شود. هرچند، تایید ارتباط چندشکلی‎های ژنی مرتبط با افزایش باروری و چندقلوزایی نیاز به مطالعه جامع تری به همراه اندازه‎گیری شاخص‎هایی مانند غلظت هورمون‎های جنسی، میزان تخمک‎گذاری و اندازه فولیکول‎ها دارد.

    کلید واژگان: ژن کاندید, باروری, چندشکلی, گوسفند}
    Reza Tohidi *, Ali Javadmanesh, Elias Ebrahimi Khoramabadi, Kamal Ghasemi Bezdi

    Sheep are used as a genetic model to study the relationship between genetic diversity and ovulation rate. Previous studies have shown that ovulation rate and litter size can be controlled by a set of genes called fecundity genes . Three fertility genes have been identified in sheep called BMPR1B or FecB, GDF9 or FecG and BMP15 or FecX. Tetra-ARMS-PCR is a suitable alternative method in the context of expensive methods such as sequencing and PCR-RFLP to identify SNPs whose sequences are known. The entry of the Booroola allele into the Afshari breed increased the frequency of litter size. The aim of this study was to investigate the polymorphism of two fertility genes including FecB and FecG in Mughani, Afshari and Baluchi sheep in Khorasan Razavi province.Blood samples were taken from 95 Afshari, Baluchi and Mughani sheep. Two pairs of control (outer) and specific (inner) primers were used to amplify FecB and FecG gene fragments by the Tetra-ARMS PCR method. Temperature cycling of PCR amplification for FecB started at 94°C for 4 minutes, followed by 35 cycles consisting of 94°C for 25 seconds, annealing temperature at 54°C for 35 seconds, extension at 72°C for 20 seconds and a final extension at 72°C for 5 minutes. For amplification of the G1 point mutation on the FecG gene, the annealing temperature was 54°C for 35 s, extension was 70°C for 40 s, and final extension was 70°C for 5 minutes. The PCR products were electrophoresed on a 2% agarose gel.Three genotypes have been observed for the FecB gene in Afshari sheep; wild homozygous (++), heterozygous (B+) and homozygous mutant (BB). All Mughani and Baluchi sheep were homozygous for this gene. A 108 bp band was detected for mutant homozygotes. A band of 213 bp was observed in wild homozygotes. The frequency of wild homozygotes was high in the three breeds,. The frequency of the wild allele in this breed was 0.39 and that of the mutant allele 0.61, the overall frequencies for the three breeds being 0.8 and 0.2, respectively. The result of Tetra-ARMS-PCR for the G1 point mutation of the GDF9 gene showed polymorphism in all three breeds, however, the frequency of wild homozygotes was high. In the Balochi breed, only two animals (4%) were heterozygous and 96% of the animals showed the wild homozygous genotype. In the Mughani breed, 16% were heterozygous and only one animal was homozygous mutant. In addition, only one heterozygote was observed in the Afshari breed. Several studies have shown the association of the FecB, FecG and FecX genes with litter size in sheep. Due to the high frequency of wild homozygotes and the fact that Mughani and Baluchi ewes mostly gave birth to single lambs, the role of FecB mutation in litter size of Afshari ewes was observed. The ram used in this herd was heterozygous for FecB. In general, it can be concluded that the mutant FecB allele has a correlation with litter size in Iranian sheep. However, the statistical confirmation of this issue requires a dedicated study with a detailed record of reproductive traits.The results of this study demonstrated the presence of a Booroola mutation in the Afshari ewes that were offspring of heterozygous rams. In addition, all of these ewes had litter size in at least one of the two pregnancies. Hence, the Booroola mutation may potentially increase the litter size of ewes. However, a more comprehensive study measuring biological indicators such as sex hormone levels, ovulation rate and follicle size is needed to demonstrate the effect of these types of mutations on increasing fertility.

    Keywords: Candidate Gene, Fecundity, Polymorphism, Sheep}
  • حسین محمدی*، حسین مرادی شهربابک، امیر حسین خلت آبادی فراهانی
    انتخاب طبیعی و مصنوعی در جهت افزایش فراوانی جهش های جدیدی که در برخی از جمعیت ها مفید هستند باعث بر جای گذاشتن نشانه هایی در سطح ژنوم می شود. هدف از پژوهش حاضر، شناسایی نشانه های انتخاب بین نژادهای گوسفند بومی ایران با نژادهای مصری بود. بدین منظور از اطلاعات 96 راس گوسفند زندی و 107 راس گوسفند مصری (59 راس بارکی و 48 راس راهمنی) استفاده شد. پس از اجرای مراحل مختلف کنترل کیفیت داده ها، برای شناسایی نشانه های انتخاب از روش آماری hapFLK به وسیله نرم افزارhapFLK  نسخه 4/1 استفاده شد. ژن های کاندیدا با استفاده از چندشکلی های تک نوکیوتیدی (SNP) که در بازه 1/0 درصد بالای ارزش hapFLK، واقع شده بودند با استفاده از برنامه BioMart شناسایی شدند. سپس عملکرد زیستی ژن ها با استفاده از پایگاه اطلاعاتی PANTHER بررسی شده و برای تفسیر عملکرد ژن های کاندیدا از پایگاه های برخط GeneCards و UniProtKB استفاده شد. نتایج حاصل از hapFLK نشان داد که در مقایسه جمعیت گوسفند بومی زندی با نژادهای مصر،ی هفت ناحیه ژنومی روی کروموزوم های یک، دو (سه منطقه)، 10، 25 و 26 شناسایی شدند. بررسی ژن های گزارش شده در این مناطق نشان داد که در داخل یا مجاورت این نواحی، ژن های DNAJB4، FNDC3B، GULP1، ACVR1 و FGF9 قرار داشتند. ژن های موجود در این مناطق با سیستم ایمنی، سازگاری، تعداد بره متولد شده و رشد عضلات مرتبط هستند. نتایج این تحقیق می تواند منبع اطلاعاتی ارزشمندی در زمینه شناسایی مناطق ژنومی مرتبط با صفات در نژادهای مختلف گوسفند فراهم آورد. به هر حال، جهت شناسایی دقیق این ژن ها و جایگاه های کنترل کننده صفات کمی یا QTLها لازم است مطالعات پیوستگی و عملکردی بیشتری انجام شود.
    کلید واژگان: انتخاب, پویش ژنومی, تعداد نتاج متولد شده, سازگاری, گوسفند}
    H. Mohammadi *, H. Moradi Shahrebabak, A. H. Khaltabadi Farahani
    Introduction
    Artificial and natural selection not only increases the frequency of new-useful mutations but also remains some signals throughout the genome. Since these regions often control economically important traits, identifying and tracking these regions is the most important subject in animal genetics. Also, natural and artificial selection related to adaptation and economic traits, such as litter size, results in changes at the genomic level which leads to the appearance of selection signatures. Several tests including the linkage disequilibrium-based approach, site frequency spectrum, and population differentiation-based approach have been developed to explore the footprints of selection in the genome. Domestication and selection have significantly changed the behavioral and phenotypic traits in modern domestic animals. The selection of animals by humans left detectable signatures on the genome of modern sheep. The identification of these signals can help us to improve the genetic characteristics of economically important traits in sheep. Over the last decade, interest in the detection of genes or genomic regions that are targeted by selection has been growing. Identifying signatures of selection can provide valuable insights about the genes or genomic regions that are or have been under selection pressure, which in turn leads to a better understanding of genotype-phenotype relationships. One of the best ways to understand physiological processes is to analyze gene regulation networks. Identification of genes involved in economic traits as molecular markers in breeding is of special importance. Gene regulation networks enable the researcher to study all of the genes together. This study aimed to identify selection signature regions and candidate genes related to adaptation and the number of lambs born.
    Materials and methods
    To identify the signatures of selection in Iranian native sheep and Egyptian breeds, genomic information of 96 native sheep (including 96 Zandi) and 107 Egyptian sheep (including 59 Barki and 48 Rahmani) were used. The genomic information of foreign breeds was extracted from the Dryad database (https://dryad.com/articles/dataset). To determine the genotype of the samples, Illumina Bead Chip 50K was used. Quality control was conducted using the Plink software. The markers or individuals were excluded from the further study based on the following criteria: unknown chromosomal or physical location, call rate <0.95, missing genotype frequency >0.05, minor allele frequency (MAF) < 0.05, and a P-value for Hardy–Weinberg equilibrium test less than 10-6. After the quality control of the data, the hapFLK statistical method, with hapFLK v1.4 software, was used to identify selection signatures. The genomic version of the Oar_v4.0 database in NCBI was used for detecting the genomic position of single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the sheep genome. Candidate genes were identified by SNPs located at 0.1% upper range of hapFLK using BioMart software in ensemble 109. Then, using the PANTHER database, the general biological function of the genes was checked. At this stage, it is assumed that genes that belong to a functional class can be considered as a group of genes that have some specific and common characteristics, and the QTLs in the selected region were extracted using the Animal Genome database, and the genes were compared with other research. GeneCards (http://www.genecards.org) and UniProtKB (http://www.uniprot.org) databases were also used to interpret the function of the obtained genes.
    Results and discussion
    Based on the results of hapFLK, by comparing the Zandi population with Egyptian breeds (Barki and Rahmani), seven genomic regions on chromosomes 1, 2 (three regions), 10, 25, and 26 were identified. Candidate genes of DNAJB4, FNDC3B, GULP1, ACVR1, and FGF9 were in these regions. Further investigation using bioinformatics tools showed these genomic regions overlapped with the immune system, adaptation, litter size, and lipid and muscle metabolism.
    Conclusions
    The results of this study may provide an important source to facilitate the identification of genomic regions and then, the genes affecting economically important traits in the sheep industry. However, it will be necessary to carry out more association and functional studies to demonstrate the implications of these genes. Therefore, in subsequent studies with more samples and more breeds of domestic and wild sheep in Iran, a better understanding of candidate genes for important economic traits in domestic and wild species would be achieved.
    Keywords: Selection, Genome scan, Litter Size, Adaptation, Sheep}
  • رمضانعلی عزیزی، امیرحسین خلت آبادی فراهانی*، حسین مرادی، حسین محمدی، حسینعلی قاسمی

    به منظور بهره گیری از نتایج تحقیقات مرتبط با مطالعات پویش کل ژنومی (GWAS) و استفاده از آن در جهت ترسیم شبکه های تنظیم ژنی، مطالعات جدیدی در حال انجام می باشد که مبنای آن استفاده از الگوریتم های ماتریس AWM است (Reverter و Fortes، 2013). در مطالعه حاضر، شبکه های ژنی از طریق الگوریتم های ماتریسAWM -PCIT و ارتباط SNPها با فنوتیپ های تولید و ترکیبات شیر گوسفند ترسیم شد. بدین منظور از داده های تولید و ترکیبات شیر 469 راس میش نژاد Valle del Belice و اطلاعات ژنوتیپی 37228 SNP استفاده شد. داده های فنوتیپی شامل 5328 رکورد روز آزمایش برای 6 صفت تولید شیر (مقدار تولید، میزان و درصد چربی، میزان و درصد پروتیین و تعداد سلول های بدنی شیر) بود و شبکه تنظیم ژنی با استفاده از برنامه cytoscape رسم شد. نتایج نشان داد که استفاده از الگوریتم های AWM-PCIT از بین ژن های شناسایی موجود، که در ارتباط مستقیم و غیرمستقیم با صفات مرتبط با شیر بودند ژن های OSBPL3، ERBB4، VGLL4، BAZ1A، DDX25، CDH23، ITSN2، DPY30، FAT3 و CAPN10 شناسایی شدند. نتایج مطالعه حاضر و سایر مطالعات نشان داد که فرآیند پیچیده تولید و ترکیبات شیر تحت تاثیر شبکه تنظیم ژنی بیش از 10 ژن مهم و ارتباط با تعداد زیادی از ژن های دیگرقرار دارد و با توجه به تایید نتایج حاصل از مطالعه قبلی در زمینه ی پویش ژنومی صفات تولید و ترکیبات شیر، و شناسایی مناطق ژنومی جدید مرتبط با این صفات، استفاده از یافته های این تحقیق، می تواند در انتخاب ژنتیکی گوسفند مفید باشد.

    کلید واژگان: مطالعات پویش ژنومی (GWAS, شبکه تنظیمی ژن, تولید شیر, گوسفند}
    Ramezanali Azizi, AmirHossein Khaltabadi Farahani *, Hossein Moradi, Hossein Mohammadi, Hossein Ali Ghasemi

    Nowadays, new studies are being conducted based on the results of GWAS studies and the mapping of gene regulation networks based on the use of AWM matrix algorithms. In the present study, to map gene networks using AWM-PCIT matrix algorithms and and the association of SNPs with sheep milk production phenotypes and compositions was used. For this purpose, data on milk production traits in Valle del Belice sheep were used. After data quality control, 469 ewes and 37228 SNPs were used for final analysis. Phenotypic data were retained for analysis and contained 5586 Test day records for six milk production traits. and their gene regulation network was plotted using the cytoscape program. The results showed that using AWM-PCIT matrix algorithms, among the candidate genes that are directly and indirectly related to milk production traits were identified GENES OSBPL3, ERBB4, VGLL4, BAZ1A, DDX25, CDH23, ITSN2, DPY30, FAT3 and CAPN10. The present study and other studies have shown that the complex process of milk production and composition is important under the influence of the gene regulation network of more than 10 genes and is associated with many other genes.In total, this study supported previous results from GWAS of milk production and composition traits, also revealed additional regions in the sheep genome associated with these economically important traits. Using these findings could potentially be useful for genetic selection in the breeding programs.

    Keywords: Gene regulatory network, milk production, Sheep, GWAS}
  • حسین محمدی*، محمد شمس اللهی
    مقدمه و هدف

    بررسی معماری ژنتیکی صفات تولیدمثلی به‎دلیل این‎که تاثیر عمده‎ای بر سیستم‎های تولیدی در صنعت گوسفنداری دارد، مورد توجه محققین قرار گرفته است. هدف پژوهش حاضر، شناسایی مناطق ژنومی موثر بر تعداد کل نتاج متولد شده و سن اولین بره‎زایی میش‎های نژاد پربازده کایاس با استفاده از آرایه های ژنومی 50K بود.

    مواد و روش‎ها: 

    در این تحقیق، از اطلاعات ژنوتیپی و فنوتیپی 538 راس از میش های با باروری بالا شامل تعداد کل بره متولد شده در طول عمر و سن اولین زایش استفاده شد. آنالیز در سه مرحله شامل تعیین مکان SNPهای معنی دار با ژن، ارتباط ژن ها به طبقات عملکردی و مسیرهای بیوشیمیایی و در ادامه آنالیز همبستگی بین هر یک از مسیرهای عملکردی با صفات فنوتیپی مورد نظر انجام گرفت. ارزیابی پویش ژنومی برای صفات تولید مثلی در نرم افزار GEMMA انجام شد و سپس با استفاده از بسته نرم‎افزاری biomaRt2 برنامه R ژن های معنی داری که در داخل و یا 15 کیلوباز بالا و پایین‎دست نشانگرهای معنی دار قرار داشتند، شناسایی شدند. در نهایت، آنالیز غنی سازی مجموعه های ژنی با برنامه برخط KOBAS با هدف شناسایی عملکرد بیولوژیکی ژن های نزدیک به مناطق انتخابی از طریق پایگاه های برخط GO، KEGG، Reactome، BioCyc و PANTHER انجام شد.

    یافته ها

    در این پژوهش تعداد 11 نشانگر تک نوکلیوتیدی روی کروموزوم های 1، 2، 5، 7، 8، 10، 13، 15، 17، 22 و 23 شناسایی شدند. در این مناطق ژن های QULP1،AURKA،TEX12،DLG1T،ACVR1، LCP2 و PPFIA2 که با صفات تولیدمثلی در ارتباط هستند، قرار داشتند. برخی از این ژن های شناسایی شده در این تحقیق با مطالعات قبلی هم‎خوانی داشتند. در تحلیل غنی سازی مجموعه های ژنی، تعداد 19 مسیر بیولوژیکی مرتبط با صفات تولید مثلی شناسایی شدند. برخی از مسیرهای زیستی شناسایی شده در باروری، نرخ تخمک‎اندازی، بیوسنتز استروژن، نرخ آبستنی، رشد و توسعه عضلات اسکلتی، رشد ابتدایی جنین و سن بلوغ نقش مهمی دارند.

    نتیجه گیری: 

    ‎ نتایج حاصل از این تحقیق می تواند نقش مکانیسم های ژنتیکی موثر بر صفات تولید مثلی بیشتر آشکار سازد. با توجه به تایید مناطق قبلی پویش ژنومی و نیز شناسایی مناطق ژنومی جدید در این مطالعه، می توان با اطمینان بیشتراز یافته ‎های این پژوهش در برنامه های اصلاح نژادی برای صفات اقتصادی مهم در گوسفند استفاده نمود.

    کلید واژگان: آنالیز غنی سازی, تک نوکلئوتیدی, چندشکلی تولید مثل, ژن کاندیدا, گوسفند}
    Hossein Mohammadi*, Mohammad Shamsollahi
    Introduction and Objectives

    Genetic architecture of sheep reproduction is increasingly gaining scientific interest due to the major impact on sheep production systems. The present study aimed to conduct for identifying the loci associated with total number of progeny born and first lambing age in highly prolific Chios sheep using the 50K arrays.

    Material and Methods

    In this research, phenotypic and genotypic data related to total number of lambs born and first lambing age in lifetime and first lambing age were obtained from 538 highly prolific sheep. The gene set analysis consists basically in three different steps: the assignment of SNPs to genes, the assignment of genes to functional categories and finally the association analysis between each functional category and the phenotype of interest. Genome wide association study was performed with reproductive traits using GEMMA software. Using the biomaRt2 R package the SNP were assigned to genes if they were within the genomic sequence of the gene or within a flanking region of 15 kb up- and downstream of the gene. Finally, a gene enrichment analysis was performed with the KOBAS platform from online bioinformatics databases for the assignment of the genes to functional categories, the GO, KEGG, DAVID and PANTHER databases were used.

    Results

    In this research, 11 SNP markers on chromosomes 1, 2, 5, 7, 8, 10, 13, 15, 17, 22 and 23 were identified. Also, we identified different sets of candidate genes related to reproductive traits: QULP1, AURKA, TEX12, DLG1T, ACVR1, LCP2 and PPFIA2 in Chios sheep. Some of these genes identified in this research were consistent with previous studies. In the enrichment analysis of gene sets, 19 biological pathways related to reproduction traits were identified. Some of these pathways have important role in fertilization, ovulation rate, estrogen biosynthesis, conception rate, skeletal muscle development, early development of the fetus and puberty.

    Conclusion

    The results of this research can further reveal the role of genetic mechanisms affecting reproductive traits. Considering the conformation of previous genomic region and the new genomic regions identified in this study, the findings of this research can be used more confidently in breeding programs for important economic traits in sheep.

    Keywords: Candidate gene, Enrichment analysis, Reproduction, Sheep, SNP}
  • طاهر یلچی*
    مقدمه و هدف

    پروتیین خام یکی از گران ترین اجزای جیره غذایی و مواد مغذی مورد نیاز دام است. یکی از راهکارهای استفاده بهینه از پروتیین خام ایجاد نوسان در سطح پروتیین خام جیره و تغذیه متناوب آن در فواصل زمانی یک تا چند روز است. این پژوهش به منظور بررسی تاثیر تغذیه متناوب پروتیین خام جیره بر عملکرد رشد و برخی فراسنجه های شکمبه ای و خونی در بره های نر پرواری انجام شد.

    مواد و روش ها

    سه جیره غذایی با پروتیین خام 12، 14 و 16 درصد و انرژی قابل متابولیسم یکسان تنظیم شدند. از 36 راس بره نر با میانگین وزن 2/04±23/94 کیلوگرم در چهار تیمار در قالب طرح کاملا تصادفی استفاده شد. تیمار اول جیره با سطح پروتیین خام 14 درصد را به صورت ثابت دریافت کرد. تیمارهای دوم تا چهارم جیره های با پروتیین خام 12 و 16 درصد را به ترتیب با تناوب 24، 48 و 72 ساعت دریافت کردند. مصرف خوراک، عملکرد رشد، ضریب تبدیل خوراک، قابلیت هضم و برخی فراسنجه های شکمبه ای و خونی اندازه گیری شد.

    یافته ها

    تفاوت معنی داری از نظر مصرف خوراک و عملکرد رشد در بین تیمارها مشاهده نشد هرچند ضریب تبدیل خوراک در تیمار با تناوب مصرف پروتیین خام 48 ساعته بهبود یافت و نسبت به تیمار شاهد تمایل به معنی داری را نشان داد (0/063=p). بیشترین قابلیت هضم ماده آلی مربوط به تیمار با تناوب مصرف 48 ساعته بود که نسبت به سایر تیمارها تمایل به معنی داری را نشان داد (0/091 =p). بین تیمارهای آزمایشی از نظر قابلیت هضم ماده خشک، پروتیین خام و الیاف نامحلول در شوینده خنثی تفاوت معنی داری مشاهده نشد. بیشترین نیتروژن آمونیاکی مایع شکمبه و نیتروژن اوره ای خون در تیمار با تناوب مصرف پروتیین خام 48 ساعته بود (0/05<P).

    نتیجه گیری

    نتایج این پژوهش نشان داد ضریب تبدیل خوراک به هنگام استفاده از راهکار ایجاد نوسان در سطح پروتیین خام جیره و تغذیه متناوب آن تاحدودی بهبود می یابد، اما تاثیری در عملکرد رشد بره های نر و قابلیت هضم خوراک نداشت. همچنین نیتروژن آمونیاکی شکمبه و نیتروژن اوره ای خون افزایش یافت. لذا استفاده از این راهکار در تغذیه بره های نر پرواری توصیه می شود.

    کلید واژگان: پرواربندی, عملکرد, قابلیت هضم, گوسفند, نیتروژن اوره ای خون}
    Taher Yalchi*
    Introduction and Objective

    Crude protein is one of the most expensive components of feed and nutrients needed by animals. One of the ways to optimally use crude protein is to oscillating the level of crude protein in the diet and feeding it intermittently at intervals of one to several days. This study was conducted in order to investigate the effect of oscillating dietary protein concentration on growth performance and some rumen and blood parameters in fattening male lambs.

    Material and Methods

    Three diets were adjusted with crude protein of 12, 14 and 16% and with the same metabolic energy. 36 male lambs with an average weight of 23.94±2.04 kg were used in four treatments in a completely randomized design. The first treatment received a diet with a crude protein level of 14%. The second to fourth treatments received diets with 12 and 16% crude protein at intervals of 24, 48 and 72 hours, respectively. Feed consumption, growth performance, feed conversion ratio, digestibility and some rumen and blood parameters were measured.

    Results

    No significant difference was observed in terms of feed consumption and growth performance among the treatments, although the feed conversion ratio improved in the treatment with a 48-hour crude protein consumption interval and showed a tendency to be significant compared to the control treatment (p=0.063). The highest digestibility of organic matter was related to the treatment with 48-hour consumption interval, which shows a tendency to be significant compared to other treatments (p=0.091). No significant difference was observed between experimental treatments in terms of digestibility of dry matter, crude protein and neutral detergent fiber. The highest rumen ammonia nitrogen and blood urea nitrogen were in the treatment with 48-hour crude protein consumption interval (p<0.05).

    Conclusion

    The results of this research showed that the feed conversion ratio improves to some extent when using the method of creating oscillations the crude protein level of the ration and its intermittent feeding, but it had no effect on the growth performance of male lambs and feed digestibility, as well as rumen ammonia nitrogen and blood urea nitrogen increased. Therefore, it is recommended to use this strategy in feeding fattening male lambs.

    Keywords: Blood urea nitrogen, Digestibility, Fattening, Performance, Sheep}
  • محمد رضا بحرینی بهزادی*، محمد کشاورزپور، فرهاد صمدیان
    هدف از انجام این پژوهش، بررسی عملکرد تولیدمثلی میش های بومی شهرستان خانمیرزا در دو فصل تولیدمثلی و غیر تولیدمثلی، با برنامه‏های کوتاه‎مدت و بلندمدت همزمان‎سازی فحلی به همراه تزریق استرادیول و eCG بود. آزمایش در دو دوره و با دو گروه مجزای 400 راسی از میش‏ها (دو تا پنج سال و میانگین وزنی 5/2±45 کیلوگرم) در قالب چهار گروه آزمایشی 100 راسی انجام شد. در گروه اول یا شاهد هیچ گونه برنامه همزمان‏سازی انجام نشد. گروه‏های آزمایشی دوم و سوم، تیمارهای کوتاه‏مدت استفاده از اسفنج پروژسترونی به مدت 12 روز بودند. در تیمارهای دوم و سوم در روز اسفنج‏برداری به ترتیب یک میلی‏گرم استرادیول بنزوات و 400 واحد بین المللی eCG به طور عضلانی تزریق شد. در تیمار چهارم یا تیمار بلندمدت-eCG، میش‎ها به مدت 14 روز تیمار پروژسترونی را دریافت کرده و در روز اسفنج‏برداری 400 واحد بین المللی eCG به طور عضلانی به آن ها تزریق شد. نتایج نشان داد که کاهش طول مدت تیمار با اسفنج پروژسترونی، در هر دو دوره آزمایش، منجر به کاهش معنی‏دار نرخ پاسخ فحلی گردید، ولی بر سایر فراسنجه‏های تولیدمثلی تاثیر معنی‏داری نداشت. صرف نظر از فصل، تزریق استرادیول به جای eCG در روز اسفنج‏برداری، ضمن افزایش نرخ پاسخ فحلی میش‏ها، منجر به افزایش شدید نرخ بازگشت به فحلی و کاهش معنی‏دار درصد میش‎های آبستن، میش‎های زایمان کرده و نرخ بره‎زایی میش‎ها گردید. بنابراین، در طول هر دو فصل تولیدمثلی و غیر تولیدمثلی، تیمار کوتاه‏مدت پروژسترونی (12 روز) و همچنین تزریق استرادیول بنزوات به جای eCG برای همزمان‏سازی فحلی میش‎ها قابل توصیه نمی‏باشد.
    کلید واژگان: اسفنج پروژسترون دار, عملکرد تولیدمثلی, گوسفند, همزمان سازی فحلی}
    Mohammad Reza Bahreini Behzadi *, Mohammad Keshavarzpour, Farhad Samadian
    Introduction
    Estrus synchronization is a valuable management tool that has been employed in enhancing reproductive efficiency in ewes. Synchronization of estrus and ovulation for fixed-time artificial insemination in sheep is mostly based on the insertion of intravaginal devices containing either progesterone CIDR (Controlled Internal Drug Release) inserts or progestagens (sponges impregnated with fluorogestone acetate (FGA) or medroxyprogesterone acetate (MAP)). Intravaginal sponges are usually inserted over periods of 12 to 14 day and used together with eCG, particularly out of season, administered at the time of sponge withdrawal or 48 hours prior to sponge removal. It has now been indicated that shortening the duration of progesterone treatment with intravaginal instruments, while being effective in inducing estrus and ovulation, reduces the incidence of vaginal infections and consequently improves fertility. On the other hands, it has been reported that pregnancy rates of progestagen-synchronized ewes were lower during anestrus than during the breeding season. Therefore, this study was conducted to investigate the reproductive performance of indigenous ewes in Khanmirza city with short-term and long-term estrous synchronization programs accompanied by eCG during breeding and anestrous season. Moreover, efficacy of estradiol injection instead of gonadotropin during short-term progesterone treatment was evaluated in both seasons.
    Materials and Methods
    The experiment was performed at two periods, during the breeding and the anestrus seasons on 2 different groups of 400 ewes. During each season, ewes (2 to 5 years of age and average body weight of 45±2.5 kg) were allocated to 4 groups of 100, in the way that each experimental group contained an equal number of ewes of a particular age. Experimental groups were: Control (without any synchronization program), Short term-estradiol group (ewes received 12 days progesterone treatment and intramuscular injection of 1mg estradiol benzoate at the time of sponge removal), Short term-eCG group (ewes received 12 days progesterone treatment and intramuscular injection of 400 IU eCG at the time of sponge removal) and Long term-eCG group (ewes received 14 days progesterone treatment and intramuscular injection of 400 IU eCG at the time of sponge removal). The progesterone treatment consisted on a vaginal sponge which contained 60 mg Medroxyprogesterone Acetate. Then, the ewes were placed in pens and one healthy ram was introduced for every 5 ewes, in order to detect heat and mating. Estrus signs were detected and recorded every hour for 5 days. The percentages of ewes that showed overt signs of estrus during a period of five days (estrus rate), estrus onset (the time elapsed between sponge removal and the first accepted mating) and pregnancy rate (The number of ewes without showing signs of estrous after 42 days of mating/total number of ewes×100) were recorded. Fecundity and prolificacy rate was calculated based on the number of lambs born. Lambs were monitored for 30 days after birth and deaths among them during this period were recorded against the ewes which were their mothers, and the survival rate was determined. The multiple birth rate was calculated by combining the twin and triplet birth rates.
    Results and Discussion
    The results showed that reducing the duration of treatment with progesterone sponge in both trial period (autumn and spring) led to a significant reduction in estrus rate (P ≤ 0.05), but had no significant effect on other reproductive parameters (P > 0.05). Regardless of the season, injection of estradiol instead of eCG on sponge removal day, while increasing the estrus rate of ewes, led to a sharp increase in the rate of return to estrus (P ≤ 0.05) and caused decreases in the percentage of pregnant ewes, percentage of parturition ewes and lambing rate (P ≥ 0.05). In the breeding season, the mortality rate of lambs born from progesterone-synchronized ewes decreased and fecundity increased numerically compared to the corresponding group in breeding season group. Lack of possible effect of the anestrus season during synchronization programs on estrous rate and fertility of ewes can be attributed to optimal nutritional conditions of ewes in this season.
    Conclusion
    Short term progesterone treatment (12 day) as well as injection of estradiol benzoate instead of eCG is not recommended to synchronize the estrous of ewes during both reproductive and anestrus seasons. In other words, short-term progesterone treatment (12 days) was not effective to synchronize estrus in breeding and anestrous sheep which can be attributed to follicular dynamics.
    Keywords: Estrus Synchronization, Progesterone sponge, Reproductive performance, Sheep}
  • علیرضا نیک منش*، مسعود اسدی فوزی، علی اسمعیلی زاده کشکوئیه، حجت اسدالله پور نعنائی، لیلا عزالدین لو
    مقدمه و هدف

    ژن BRCA1 که به آن "دروازه بان" می گویند؛ نقش مهمی در روند ترمیم آسیب های DNA، تنظیم چرخه سلولی، تنظیم فرآیند رونویسی، حفظ پایداری کروموزوم و دیگر مسیرهای مهم برای تعمیر و نگهداری از ثبات ژنوم دارد. تحقیق حاضر با هدف انجام آنالیزهای بیوانفورماتیکی و مقایسه تنوع ژنتیکی و ساختار فیلوژنتیکی ژن BRCA1 در نژادهای مختلف گوسفندان اهلی و وحشی از 49 نژاد در 6 منطقه جغرافیایی : آسیای غربی، اروپا، چین، شمال آفریقا، جنوب آفریقا و نژاد وحشی (کشور ایران) با استفاده از بانک اطلاعاتی ژنوم NCBI انجام شد.

    مواد و روش ها: 

    توالی های مورد نظر با استفاده از نرم افزار MEGA11 هم تراز و درخت فیلوژنتیکی به روش Neighbor-Joining ترسیم شد. همچنین تعداد جهش ها، تنوع نوکلیوتیدی، تنوع هاپلوییدی، تعداد جایگاه هایی که در آنها جایگزینی مشابه یا غیر مشابه اتفاق افتاده، درصد تفرق ژنی و تبدیل ژنی نیز با استفاده از نرم افزار Dnaspv5 مورد بررسی قرار گرفت.

    یافته ها:

     تجزیه و تحلیل های مربوط به مقایسه نژادهای موجود در 6 منطقه جغرافیایی، 112 چند شکلی را نشان داد که منجر به ایجاد 19 هاپلوتیپ مختلف با تنوع هاپلوتیپی 0/035 شد. تنوع نوکلیوتیدی و متوسط تفاوت های نوکلیوتیدی (k) در بین نژادها به ترتیب 0/205 و 0/052 برآورد گردید. تمایز ژنتیکی بین جمعیت گوسفندان چین با جمعیت گوسفندان وحشی کمترین بود. میانگین فواصل ژنتیکی بین تمام مناطق جغرافیایی 29/0 محاسبه گردید. میانگین نسبت نوکلیوتیدی (A+T) : (G+C)  برابر با 62 : 38 % بود که نشان دهنده غالب بودن بازهای سیتوزین و گوانین می باشد. میزان توالی حفاظت شده این تحقیق به طور میانگین 0/313 بود که نشان دهنده چند شکلی بالای این ژن و به وجود آمدن پروتیین های جدید و همچنین عملکردهای جدیدی جهت سازگاری با شرایط مختلف هموستازی می باشد. تعداد موثر کدون ها در این تحقیق 56/41 محاسبه شد. مقدارD تاجیما در آزمون بی طرفی تاجیما 0/478 به دست آمد که نشان دهنده متعادل بودن فشار انتخاب می باشد.

    نتیجه گیری: 

    تنوع ژنتیکی بالایی در جمعیت وحشی وجود دارد که از دلایل آن وجود محیط های جنگلی و باز، جلوگیری از رانش ژنتیکی و کاهش آمیزش های خویشاوندی می باشد که بر روی قدرت عضلانی، عادات غذایی، رفتارهای پرخاشگرانه، پاسخ های دفاعی، ادراک حسی مقابله با شرایط و استرس های محیطی مرتبط با بیان ژن BRCA1 در این جمعیت ها تاثیر گذار می باشد.

    کلید واژگان: تنوع ژنتیکی, ساختار فیلوژنتیکی, گوسفند, منطقه جغرافیایی, BRCA1}
    Alireza Nikmanesh*, Masood Asadi Fozi, Ali Esmailizadeh, Hojjat Asadollahpour Nanaei, Leila Ezedinloo
    Introduction and Objective

    The BRCA1 gene, which is called “gate keeper” It plays an important role in the process of repairing DNA damage, regulating the cell cycle, regulating the transcription process, maintaining chromosome stability, and other important pathways for the maintenance of genome stability. The current research was conducted with the aim of bioinformatic analysis and comparison the genetic diversity and phylogenetic structure of the BRCA1 gene of different breeds of domestic and wild sheep from 49 breeds in 6 geographical regions: Western Asia, Europe, China, North Africa, South Africa and wild (Iran) using the NCBI genome databas.

    Material and Methods

    The desired sequences were aligned using MEGA11 software and a phylogenetic tree was drawn by Neighbor-Joining method. Also, the number of mutations, nucleotide diversity, haploid diversity, the number of positions in which similar or non-similar substitutions occurred, the percentage of gene differentiation, gene conversion were also analyzed using Dnaspv5 software.

    Results

    The analyzes related to the comparison of breeds in 6 geographical regions showed 112 polymorphisms, which led to the creation of 19 different haplotypes with a haplotype diversity of 0.035. Nucleotide diversity and average nucleotide differences (k) among breeds were estimated as 0.205 and 0.052, respectively. The genetic differentiation between the Chinese sheep population and the wild sheep population was the lowest. The average genetic distance between all geographical regions was calculated to be 0.29. The average nucleotide ratio (A+T):(G+C) was equal to 38:62%, which indicates the predominance of cytosine and guanine bases. The amount of conserved sequence (c) in this research was 0.313 on average, which indicates the high polymorphism of this gene and the creation of new proteins as well as new functions to adapt to different homeostasis conditions. The effective number of codons (ENC) in this research was calculated to be 56.41. The value of D in the Tajima neutrality test was 0.478, which indicates that the selection pressure is balanced.

    Conclusion

    The high genetic diversity in the wild population, the reasons for which are the presence of forest and open environments, prevention of genetic drift and reduction of inbreeding, which affects muscle strength, eating habits, aggressive behaviors, defense responses, sensory perception of confrontation with environmental conditions and stress that related to BRCA1 gene expression in these populations.

    Keywords: BRCA1, Genetic diversity, Geographic region, Phylogenetic structure, Sheep}
  • اسماعیل روزرخ، آرمین توحیدی*، سعید زین الدینی، مجتبی امام وردی

    هدف از پژوهش حاضر مقایسه تاثیر اسفنج و سیدر با دو برند متفاوت در همزمانی فحلی، سلامت مهبل و عملکرد تولید مثلی خارج از فصل در میش های نژاد مغانی بود. بدین منظور 120 راس میش نژاد مغانی انتخاب و به صورت تصادفی در چهار گروه آزمایشی قرار گرفتند. میش ها در گروه اول و دوم، به ترتیب با استفاده از اسفنج اسپانجاوت و سیدر ایزی برید (به عنوان برندهای خارجی و رایج)، و گروه سوم و چهارم به ترتیب با استفاده از اسفنج فلوروجست و سیدر پروژست (به عنوان برندهای جدید ساخت مشترک ایران و چین) به مدت 12 روز تیمار شدند. میش ها در همه گروه ها در زمان برداشت اسفنج و سیدر، مقدار400 واحد بین المللی هورمون eCG دریافت کردند. نرخ ترشحات مخاطی مهبل و چسبندگی در اسفنج نسبت به سیدر بیشتر بود (01/0<p). ولی در فراسنجه های تولید مثلی و غلظت پروژسترون بین سیدر و اسفنج و همچنین برند های این دو ابزار تفاوت معنی داری وجود نداشت. بنابراین اسفنج فلوروجست و سیدر پروژست به دلیل قیمت کمتر و کارآیی مشابه می تواند جایگزین مناسبی برای اسفنج و سیدر های خارجی متداول باشد.

    کلید واژگان: همزمان سازی فحلی, آبستنی, پروتکل های کوتاه مدت, تولید مثل, گوسفند}
    Esameel Rouzrokh, Armin Towhidi *, Saeed Zaeinoaldini, Mojtaba Emamverdi

    The aim of the present study was to compare sponge and cider with two different brands in estrous synchronicity, vaginal health and off-breeding performance in Moghani ewes. For this purpose, 120 ewes of Moghani breed were selected and randomly divided into four experimental groups. Ewes in the first and second groups, using sponge Sponjavet and CIDER Eazi breed (as valid and common brands) for 12 days, respectively, and the third and fourth groups, respectively, using sponge Fluorojest and CIDER Progest (as New brands made jointly by Iran and China) were treated for 12 days. Ewes in all groups received 400 IU units of eCG at the time of sponge and cider harvest. The rate of vaginal mucosal discharge and adhesion in sponge was higher than cider (P< 0.01). However, there was no significant difference between reproduction and progesterone concentrations between CIDER and sponge as well as brands of these two tools.Therefore, due to lower price and similar efficiency, Sponge Fluorojest and CIDER Progest can be considered as an appropriate alternative to common commercial sponge and CIDER..

    Keywords: Estrus synchronization, Conception, Short-term protocols, reproduction, sheep}
  • زهرا تقی پور، رضا طهماسبی، امید دیانی*، امین خضری، زهره حاج علیزاده

    سابقه و هدف:

     با توجه به این که تعداد قابل توجهی تخم مرغ طی حمل و نقل، نگهداری در انبار و در هنگام فروش شکسته شده و قابل مصرف برای انسان نمی باشند، بنابراین می توان از آن به عنوان یک ماده خوراکی با کیفیت بالا در تغذیه نشخوارکنندگان استفاده کرد. تخم-مرغ، یک منبع عالی از پروتیین و چربی، مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته و تحقیقاتی در رابطه با کاربرد آن به عنوان یک منبع پروتیین ارزان و متنوع در تغذیه حیوانات انجام شده است. طی برآورد صورت گرفته، هشت درصد تخم مرغ های تجاری تولیدشده کیفیت خوبی را ندارند و قابل مصرف برای انسان نمی باشند، که برای مصارف حیوانی از جمله در تغذیه دام ها، ارزش تغذیه ای خوبی را دارند. لذا هدف از پژوهش حاضر، بررسی اثر تغذیه سطوح مختلف تخم مرغ کامل ضایعاتی بر مصرف خوراک، گوارش پذیری ظاهری مواد مغذی، فراسنجه های تخمیری شکمبه و سنتز پروتیین میکروبی در گوسفند بود.

    مواد و روش ها

    تخم مرغ کامل ضایعاتی به صورت تر در ده روز مراجعه متوالی از یک واحد مرغ تخم گذار تهیه شد. تخم مرغ های جمع-آوری شده به صورت طبیعی در هوا و دور از نور مستقیم آفتاب خشک و آسیاب شدند. پس از تعیین ترکیب شیمیایی، در سطوح صفر، 5/2، 5 و 5/7 درصد در جیره های آزمایشی استفاده و جایگزین کنجاله کلزا و سبوس گندم شد. پس از تهیه جیره های آزمایشی، فراسنجه-های مورد نظر با استفاده از چهار راس گوسفند نر بالغ کرمانی با میانگین وزن زنده 5/0±44 کیلوگرم در قالب طرح چرخشی در چهار دوره 21 روزه بررسی شد. گوارش پذیری ظاهری براساس روش جمع آوری کامل مدفوع محاسبه گردید. از مایع شکمبه هر گوسفند در پنج روز آخر هر دوره در ساعات صفر، سه و شش ساعت پس از وعده صبح جهت تعیین pH، نیتروژن آمونیاکی شکمبه و جمعیت پروتوزوآ نمونه گیری عمل آمد. در آخرین روز هر دوره و در سه ساعت پس از مصرف خوراک، خون گیری از گوسفندان از طریق ورید وداج انجام گرفت. جهت تعیین میزان آلانتویین و پروتیین میکروبی، میزان ادرار تولیدی در روزهای نمونه گیری در طول 24 ساعت با ظرف هایی موجود در زیر قفس های متابولیکی جمع آوری شد.

    یافته ها

    مصرف خوراک، مصرف و ابقا نیتروژن و همچنین گوارش پذیری ظاهری مواد مغذی تحت تاثیر جیره های آزمایشی قرار نگرفت. این در حالی است که غلظت نیتروژن آمونیاکی در سه ساعت پس از مصرف خوراک و جمعیت کل پروتوزوآ و گونه های انتودینیوم (به-ترتیب 54/13 و 94/9) با افزایش سطح تخم مرغ کامل ضایعاتی جیره، افزایش یافت (05/0>P). با افزودن تخم مرغ کامل ضایعاتی میزان سنتز پروتیین میکروبی تغییر معنی داری نداشت. در بین فراسنجه های خونی، غلظت کلسترول خون گوسفندان با افزودن تخم مرغ کامل ضایعاتی به جیره گوسفندان افزایش یافت (75/58 میلی گرم در دسی لیتر با جیره شاهد در برابر 69 میلی گرم در جیره حاوی 5/7 درصد ضایعات تخم مرغ) (05/0>P).

    نتیجه گیری

    نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد تخم مرغ کامل ضایعاتی از نظر سطح مواد مغذی مورد نیاز نشخوارکنندگان به طور نسبی متعادل بوده و استفاده از آن در سطح 5/7 درصد موجب افزایش جمعیت گونه های پروتوزوآ و تولید آمونیاک در شکمبه و بهبود شرایط تخمیر شد. بنابراین، این فراورده می تواند به عنوان جزیی از کنسانتره ی نشخوارکنندگان کوچک در جیره گنجانده شود.

    کلید واژگان: تخم مرغ کامل ضایعاتی, تخمیر شکمبه, گوارش پذیری, گوسفند}
    Zahra Taghipour, Reza Tahmasbi, Omid Dayani *, Amin Khezri, Zohreh Hajalizadeh
    Background and objectives

    Considering that the significant numbers of eggs are broken during transport, storage and sale and are not consumable by humans, so it can be used as a high quality feed in livestock diet. Egg is an important alternative feed ingredient that contains high quality crude protein and crude fat. It is estimated that 8% of produced commercial eggs had not a good quality which has good nutritional value for animal consumption. It has been thought that, as a high quality nutrient, unmarketable cracked eggs could be used in animal nutrition and a few studies have been carried out on that respect. Therefore, the purpose of this experiment was to investigate of the effect of feeding different levels of wasted egg as the main source of dietary protein on sheep rumen fermentation, nutrient digestibility and blood parameters.

    Materials and methods

    Whole waste egg were prepared from a commercial laying hen farm during 10 consecutive days. The collected eggs were air-dried away from direct sunlight then grounded. After determining the chemical composition of wasted eggs, levels of 0, 2.5, 5 and 7.5% were used in experimental diets. For determine the effects of wasted egg on sheep, four mature ram (with 44±0.5 live weight) were used in a change-over design with four periods of 21 days. Nutrients digestibility determined by fecal total collection method. In the 5 days at the end of each period at 0, 3 and 6 h after morning feeding, rumen fluid was sampled from sheep by esophagus tube and were filtered through three layers of cheesecloth. Blood samples were collected at the end of each period and 3 h after morning feeding in 10-mL. To determine the amount of allantoin and microbial protein synthesis, the daily urine produced during 24 hours was collected.

    Results

    In the present study, dry matter intake and digestibility in sheep fed experimental diet were not significantly altered. Ruminal pH was not affected by waste egg. But, ammonia nitrogen and total protozoa population (13.54 and 9.94 respectively) in rumen fluid at three hours after morning feeding increased (P<0.05) by adding of waste egg in sheep’s diet. Total purine derivatives and microbial protein synthesis did not change. Blood cholesterol levels in sheep fed wasted egg were significantly higher (58.75 in control diet vs 69 in 7.5 % whole waste egg diet) than other groups (P<0.05).

    Conclusion

    In conclusion, waste egg has suitable nutrients for using livestock feed. Whereas, feeding 7.5% of wasted egg increased of total protozoa population and ammonia nitrogen, and improved fermentation condition. Because alter in ruminal fermentation characteristics, this waste can be used as part of a concentrate in the diet of sheep.

    Keywords: Waste egg, Rumen fermentation, Microbial protein, Sheep}
  • حسین محمدی*، محمدحسین مرادی، امیرحسین خلت آبادی فراهانی

    رنگ پوشش، یکی از صفات مهم اقتصادی در گوسفند بوده و همچنین می تواند در شناسایی و تعیین خصوصیات نژادی مورد استفاده قرار گیرد. هدف پژوهش حاضر، مطالعه پویش کل ژنوم و آنالیز مسیرهای زیستی بر مبنای تجزیه و تحلیل غنی سازی مجموعه ژنی جهت شناسایی جایگاه ها و ژن های مرتبط با صفت رنگ پوشش گوسفندان لری-بختیاری بوده است. پویش کل ژنوم بر اساس روش مورد-شاهدی در برنامه PLINK نسخه 90/1 انجام شد. آنالیز غنی سازی مجموعه ژنی با بسته نرم افزاری goseq برنامه R نسخه 1/6/3 با هدف شناسایی سطوح عملکردی و مسیرهای زیستی ژن های نزدیک در مناطق انتخابی کاندیدا انجام شد و در نهایت برای آنالیز بیوانفورماتیکی از پایگاه های برخط GO، Metacyc، KEGG، Reactome و Panther استفاده گردید. در این پژوهش نشانگر تک نوکلیوتیدی معنی دار روی کروموزوم های 1، 2، 6، 9، 10 و 16 شناسایی شدند که با ژن های EDNRB، PDGFRA، TCF25 و TYRP1 مرتبط بودند. در آنالیز غنی سازی مجموعه ژنی تعداد 5 مسیر هستی شناسی ژنی با صفت رنگ پوشش مرتبط بودند (05/0<p). از این بین، مسیرهای Regulation of protein tyrosine kinase activity، Regulation of protein kinase A signaling وActivation of protein kinase activity نقش مهمی در رشد و توسعه ملانوسیت ها و تنظیم رنگدانه ها در بدن داشتند. با توجه به تایید ارتباط برخی از مناطق ژنومی شناسایی شده در تحقیق حاضر با رنگ پوشش در گوسفند و بعضی گونه های دیگر و همچنین شناسایی مناطق ژنومی جدید، ژن های شناسایی شده در این مطالعه می توانند به عنوان ژن های کاندیدا برای مطالعات تکمیلی و نهایتا در انتخاب ژنتیکی رنگ پوشش در گوسفند مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: پویش ژنومی, رنگ پوشش, گوسفند, مسیرهای زیستی‏}
    Hossein Mohammadi *, MohammadHossein Moradi, AmirHossein Khaltabadi Farahani

    Coat color is one of the important economic traits in sheep and it can be used for breed identification and characterization as well. The aim of the present study was to perform genome wide association study (GWAS) and pathway analysis based on gene set enrichment analysis for identifying the loci associated with coat color in Lori-Bakhtiari sheep breed. The GWAS was carried out using PLINK v. 1.90. The gene enrichment analysis was performed by goseq R package in R v.3.6.1 with the aim of identifying functional clusters and biological pathways of the genes in selected candidate regions and finally, for bioinformatics analysis we used online databases and softwares of GO, Metacyc, KEEG, Reactome and panther. In this study significant SNP markers were identified on chromosomes 1, 2, 6, 9, 10, and 16 that overlapped with EDNRB, PDGFRA, TCF25, and TYRP1 genes. According to pathway analysis, four GO pathways were associated with the coat color trait (P˂0.05). Among these pathways, regulation of protein tyrosine kinase activity, regulation of protein kinase A signaling and activation of protein kinase activity biological pathways, were previously reported to have an important role on the melanocyte development and coat pigmentation. Considering that the genomic regions identified in the current study have been confirmed to be associated with coat color in sheep and other species in previous reports, as well as the identification of some novel putative regions, the identified candidate genes in our study could be further studied and eventually used in genetic selection for coat color in sheep.

    Keywords: Biological pathways, Coat color, Genome-wide association study, sheep}
  • محسن قلی زاده*، سید مهدی اسماعیلی فرد
    چندقلوزایی یکی از مهمترین صفات اقتصادی در گوسفند با تنوع داخل و بین نژادی است. این مطالعه به منظور شناسایی مکان های ژنومی موثر بر چندقلوزایی در گوسفند با رویکرد مگاآنالیز مطالعه ارتباط ژنومی و با استفاده از داده های ژنوتیپی و فنوتیپی شش نژاد گوسفند از پایگاه داده انجام شد. کنترل کیفیت با استفاده از نرم افزار Plink و ایمپیوتیشن با روش LD-kNNi انجام شد. مگاآنالیز با استفاده از مدل خطی مختلط در نرم افزار TASSEL  با در نظر گرفتن خویشاوندی و ساختار جمعیت انجام شد. پس از پایان کنترل کیفیت، تعداد 305 حیوان و 351615 نشانگر SNP با متوسط MAF  برابر با 33/0 برای ادامه تجزیه مورد استفاده قرار گرفتند. نتایج مگاآنالیز، یک SNP را روی کروموزوم 21 در سطح ژنوم و 10 SNP در سطح کروموزومی روی کروموزوم های 1، 2، 3، 14، 17 و 22 شناسایی کرد که به طور معنی داری با چندقلوزایی در گوسفند در ارتباط بودند. ژن های OPCML، GULP1، RBP4، MMP2 و LPCAT2 شناسایی شده در این تحقیق، نقش موثری در باروری و موفقیت آبستنی دارند. نتایج این تحقیق می تواند در درک ساز و کار ژنتیکی کنترل کننده چندقلوزایی در گوسفند مورد استفاده قرار گیرد.
    کلید واژگان: چندقلوزایی, گوسفند, مطالعه ارتباط ژنومی, مگاآنالیز, نشانگر}
    M. Gholizadeh *, S. M. Esmaeili-Fard
    Introduction
    Reproduction is one of the most important economic traits in sheep with within and between-breeds variation. Reproductive traits normally show low to medium heritability and therefore response to conventional selection methods is not satisfactory for these traits. Considering the genetic information of the genetic variants underlying reproduction variability could efficiently increase the selection efficacy. Genome-wide association studies (GWAS) have been used to identify associations between genotypes and phenotypes as well as candidate genes for economically important traits. Statistical power in GWAS is mostly affected by sample size. The low sample size is hence a main obstacle in GWAS. Combining multiple data sets of different studies for joint (mega) GWAS provides an opportunity to increase the sample size required for GWAS. This study was performed to identify genomic regions affecting litter size in sheep using the mega-analysis of GWAS.
    Materials and methods
    Multi-population joint GWAS was performed using genotypic and phenotypic data of six sheep breeds retrieved from the database. Quality control was performed using the Plink software. The markers or individuals were removed from the further study based on the following criteria: (1) unknown chromosomal or physical location, call rate <0.95, missing genotype frequency >0.05, minor allele frequency (MAF) < 0.05, and a P-value for Hardy–Weinberg equilibrium test less than 10-6. Before analysis, imputation of missing genotypes for combined data set was implemented by LD-kNNi method. Mega-analysis was performed using a mixed linear model in TASSEL software considering kinship and population structure (top five components of principal component analysis (PCA)) as confounding effects. The quantile–quantile (Q–Q) plot was visualized by plotting the distribution of obtained vs. expected log10 (P-value). The association results along the genome and the significant SNPs were visualized in the Manhattan plot. To account for multiple test problem and identify the genome-wide and chromosome-wide significance level, Bonferroni test was used based on the number of independent SNPs obtained from pairwise linkage disequilibrium analysis. After GWAS analysis, the 300 bp sequence upstream and downstream of the significant SNP was explored to identify the adjacent candidate genes using Ovis aries_v4.0 (UCSC).
    Results and discussion
    In the present study, we implemented a mega GWAS using six different sheep breed data to identify the genetic mechanisms responsible for litter size in sheep. After quality control, 305 animals and 351,615 SNP markers with a mean MAF of 0.33 were kept for further analysis. The results of the mega-analysis identified one marker on chromosome 21 at the genome-wide level and 10 markers at the chromosome-wide level on chromosomes 1, 2, 3, 14, 17, and 22. The quantile–quantile plot that features the total distribution of the observed P-values (−log10 P-values) of quality passed SNPs vs. the expected values, showed the effective control for confounding effects. Many of the significant SNPs identified in this study were located in or very adjacent to known genes (OPCML, GULP1, RBP4, MMP2, and LPCAT2) that have been already reported for their contribution to fertility and pregnancy success. It has been reported that OPCML is more consistently expressed in cells lining the uterus, oviduct, and rete ovarii. OPCML has been reported as a tumor suppressor protein that is frequently inactivated in epithelial ovarian cancer. It has been reported that the RBP4 gene is expressed during the period of fast elongation of the pig blastocyst which is a crucial period for the survival of the embryos. Also, it has been suggested that RBP4 has the main contribution in uterine and conceptus physiology during the establishment of pregnancy and therefore can be considered as a candidate gene for litter size. MMP2 has an essential function during ovulation and pregnancy through extracellular matrix (ECM) components degradation and therefore enabling cell migration and angiogenesis.
    Conclusions
    Comparison of the results of this study with previous reports showed that the mega-analysis of GWAS, compared to the meta-analysis already reported for GWAS results, had comparable power in identifying genomic regions influencing litter size in sheep but identified fewer genomic regions than individual GWAS for each breed. No previously reported major genes controlling litter size in sheep were identified using our mega GWAS. The results of our research are suggested for further investigations in identifying causal genetic variants or genomic regions underlying the litter size variation in sheep and can be used to understand the genetic mechanism controlling this trait.
    Keywords: Prolificacy, Sheep, Genome-wide association study, Mega-analysis, Marker}
  • فاطمه ربیعی، رامین عبدلی*، فرجاد رفیعی، نوید قوی حسین زاده
    در مطالعه حاضر، توالی های کامل ژنوم میتوکندریایی همراه با توالی های جداگانه 13 ژن رمزگر پروتیین به ازای هر ژنوم از شش گونه گوسفند وحشی شامل Asian Mouflon (Ovis orientalis)، Bighorn (Ovis canadensis)، Argali (Ovis ammon)، Urial (Ovis vignei)، Snow (Ovis nivicola)، Dall (Ovis dalli) و گونه گوسفند اهلی (Ovis aries) از بانک اطلاعاتی NCBI استخراج و با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل فاصله توالی ها نشان دهنده بیشترین شباهت ژنتیکی (8/99 درصد) بین گوسفند وحشی Ovis orientalis و گوسفند اهلی (Ovis aries) بود. کمترین شباهت ژنتیکی (95 درصد) بین گوسفند اهلی (Ovis aries) و گوسفند وحشی Ovis dalli مشاهده شد. در تجزیه و تحلیل تبارشناختی، دو خوشه اصلی، هر کدام با زیرخوشه های متفاوت شناسایی شدند. گوسفند گونه اهلی (Ovis aries) همراه با گوسفندان وحشی Ovies orientalis، Ovis vignei و Ovis ammon خوشه های متمایزی تشکیل دادند و گوسفندان گونه وحشی Ovis nivicola، Ovis dalli و Ovis canadensis در یک خوشه مشابه قرار گرفتند. نتایج حاصل از تمامی 13 ژن رمزگر پروتیین با نتایج حاصل از توالی های کامل ژنوم های میتوکندریایی، مشابه بودند. بر اساس نتایج حاصل از مطالعه حاضر، توالی های ژنوم میتوکندریایی می توانند برای تجزیه و تحلیل تبارشناختی دقیق و خوشه بندی گونه های متفاوت گوسفند مورد استفاده قرار گیرند.
    کلید واژگان: درخت تبارشناسی, شباهت ژنتیکی, گوسفند, میتوژنوم}
    F. Rabiei, R. Abdoli *, F. Rafeie, N. Ghavi Hossein-Zadeh
    Introduction
    Mitochondrial DNA (mitogenome) is a small and extra-chromosomal DNA, located in the cytoplasm and presents an ideal model to study evolution and genetic similarity. Classical phylogenetics is based on the morphological characteristics of the organisms, while in modern approaches, the phylogenetic distance and its related comparative methods are estimated based on observed genetic diversity in the studied genetic sequences. The aim of the present study was to investigate the divergence and percentage of genetic similarity along with the phylogenetic analysis of the seven main known species of wild and domestic sheep based on the complete sequence of the mitochondrial genome and the separate sequences of 13 protein-coding genes for each genome.
    Materials and methods
    In the present study, complete mitochondrial genome sequences along with separate sequences of 13 protein-coding genes (including NADH ubiquinone oxidoreductase (ND1, ND2, ND3, ND4, ND5, and ND6), cytochrome c oxidase (COX1, COX2, and COX3), ATP synthase (ATP6 and ATP8), NADH dehydrogenase 4 L (ND4L), and cytochrome b (CYTB))  per each genome from six wild species of sheep including Asian Mouflon (Ovis orientalis), Bighorn (Ovis canadensis), Argali (Ovis ammon), Urial (Ovis vignei), Snow (Ovis nivicola), Dall (Ovis dalli), and domesticated species of sheep (Ovis aries) were retrieved from NCBI database and compared to each other. Mitochondrial genomes and genes’ alignment were accomplished by the MegAlign module of DNASTAR software and compared by the Clustal W method. The Sequence Distances sub-section of the MegAlign module of DNASTAR also was used for the analysis of complete genome and gene sequences divergence and similarity percentage. For phylogenetic analysis, complete mitochondrial genomes and protein-coding genes’ sequences were aligned using MEGA7 software. Based on the alignment, phylogenetic tree was constructed using the maximum likelihood method. The percentage of replicate trees of 1000 replicates of bootstrap test was used to represent the evolutionary history for the studied sheep species.
    Results and discussion
    The results obtained from sequence distance analysis showed high genetic similarity (99.8 %) between Ovis orientalis and Ovis aries. Also, the lowest similarity (95 %) was observed between Ovis aries and Ovis dalli. In phylogenetic analysis, two main clusters, each with different sub-clusters were identified. Domesticated species of sheep (Ovis aries) along with Ovis orientalis, Ovis vignei, and Ovis ammon wild species of sheep formed distinct cluster, and Ovis nivicola, Ovis dalli, and Ovis Canadensis fell in a same cluster. In terms of all 13 protein-coding genes (including NADH ubiquinone oxidoreductase (ND1, ND2, ND3, ND4, ND5, and ND6), cytochrome c oxidase (COX1, COX2, and COX3), ATP synthase (ATP6 and ATP8), NADH dehydrogenase 4 L (ND4L) and cytochrome b (CYTB)), the results obtained from sequence distance similarity analysis and phylogenetic trees were similar to the sequences of the complete mitochondrial genomes. More than 99% of the genetic similarity for ND1, ND2, ND5, ND6, COX1, COX2, COX3, and ATP6 genes and 100% of the genetic similarity for ND3, ND4, ND4L, ATP8, and CYTB genes between domestic sheep (Ovis aries) and Mouflon (Ovis orientalis) sheep species were found. Also, similar to the results obtained from the comparison of the complete mitochondrial genome, the domestic sheep species (Ovis aries) showed the least genetic similarity with the Dall (Ovis dalli) and Bighorn (Ovis canadensis) wild sheep species in all 13 protein-coding genes. Similar to the results of phylogenetic analysis of complete mitochondrial genomes, domestic sheep species (Ovis aries) together with Ovies orientalis wild sheep were placed in the same sub-cluster and Ovis vignei and Ovis ammon species were placed in other distinct sub-clusters. In addition, the Ovis nivicola, Ovis dalli, and Ovis canadensis wild species fell in another main cluster, and in this cluster, Ovis dalli and Ovis canadensis were placed in a similar sub-cluster and Ovis nivicola in another distinct sub-cluster.
    Conclusions
    In previous studies, small parts of the mitochondrial genome (such as a part of the control region or cytochrome b gene) have been considered to show the genetic differences and phylogenetic relationships between different species and breeds of sheep. In the present study, the complete sequences of the mitochondrial genome along with the complete sequences of 13 protein-encoding genes per each genome in seven main species of wild and domestic sheep have been considered for examining genetic similarity and divergence and phylogenetic analysis for the first time. Based on the results obtained from the present study, mitochondrial genome sequences could be used for accurate phylogenetic analysis and clustering of different species of sheep.
    Keywords: Phylogenetic tree, Genetic similarity, Sheep, mitogenome}
  • مرتضی مختاری*
    وجود تفاوت های ژنتیکی در بروز صفات بین دو جنس را می توان برای تدوین برنامه های کارامدتر ارزیابی ژنتیکی دام ها به کار برد. پژوهش کنونی با هدف بررسی وجود دو شکلی جنسی در صفات وزن تولد، وزن شیرگیری و وزن شش ماهگی بره های نر و ماده نژاد کرمانی و واکاوی ژنتیکی آن ها، با استفاده از اطلاعات شجره ای و رکوردهای جمع آوری شده طی سال های 1372 تا 1392 در ایستگاه اصلاح نژاد گوسفند کرمانی، واقع در شهرستان شهربابک، استان کرمان انجام شد. مقادیر دو شکلی جنسی، که به صورت نسبت میانگین وزن بره های نر به بره های ماده تعریف شد، در زمان تولد، شیرگیری و شش ماهگی به ترتیب 04/1، 09/1 و13/1 به دست آمدند. از شش مدل حیوانی دو صفته، که ترکیبات مختلف اثرات ژنتیکی افزایشی مستقیم، ژنتیکی افزایشی مادری و محیط دایمی مادری را در بر داشتند، برای واکاوی ژنتیکی دو شکلی جنسی صفات استفاده شد. به این منظور، هر صفت در بره های نر و ماده به عنوان یک صفت مجزا در نظر گرفته شد و مدل های دو صفتی برازش شده برای هر صفت با معیار اطلاع بیزی (BIC) با هم مقایسه شدند. وراثت پذیری مستقیم وزن های تولد، شیرگیری و شش ماهگی در بره های نر به ترتیب 11/0، 35/0 و 32/0 و در بره های ماده به ترتیب 10/0، 36/0 و23/0 برآورد شدند. همبستگی های ژنتیکی مستقیم بین جنسی برای وزن تولد، شیرگیری و شش ماهگی در بره های نر و ماده به ترتیب 92/0، 93/0 و 00/1 برآورد شدند. وجود این همبستگی های ژنتیکی مثبت و بالا نشان داد که صفات مورد بررسی در بره های نر و ماده کرمانی توسط ژن های مشترک بسیاری کنترل می شوند. همچنین با توجه به وجود همبستگی های ژنتیکی بین جنسی مثبت و بالا برای صفات مورد بررسی می توان نتیجه گرفت انتخاب در بره های نر برای صفات مورد مطالعه سبب ایجاد پاسخ همبسته مثبت در بره های ماده نژاد کرمانی می گردد.
    کلید واژگان: دو شکلی جنسی, وراثت پذیری, صفات رشد, گوسفند}
    Morteza Mokhtari *
    Genetic differences in expression of traits between sexes can be applied for developing efficient genetic evaluation of animals. The aim of the present study was to investigate the existence of sexual dimorphism (SD) in birth weight (BW), weaning weight (WW) and six months weight (6MW) and also correspondingly the genetic analysis of SD in male and female Kermani lambs applying pedigree information and records, collected from 1993 to 2013 in Breeding Station of Kermani sheep,. The SD values, defined as mean body weight of male lambs to mean body weight of female lambs were 1.04, 1.09 and 1.13 for BW, WW and 6MW, respectively. Six bivariate animal models, contained different combinations of direct additive genetic, maternal additive genetic and maternal permanent environmental effects, were used for genetic analysis of SD. Each body weight traits were considered as distinct traits in male and females. The considered bivariate animal models was evaluated via Bayesian Information Criterion (BIC). Direct heritability estimates for BW, WW and 6MW in male lambs were 0.11, 0.35 and 0.32, respectively. The corresponding estimates in female lambs were 0.10, 0.36 and 0.23, respectively. Cross-sex genetic correlations for BW, WW and 6MW were 0.92, 0.93, and 1.00, respectively. High and positive genetic correlations indicated that the studied traits in male and female lambs are control by common genes. Due to high and positive cross-sex genetic correlations for the studied body weight traits it may be concluded that selection in male lambs would result in a positive correlated response in females.
    Keywords: Growth Traits, heritability, sexual size dimporphism, Sheep}
  • فاطمه دالوند، محسن ساری*، مرتضی چاجی، محمدرضا صالحی
    زمینه مطالعاتی

     اقلیم خشک ایران، استفاده از گیاهان آب کارآمد در تغذیه نشخوارکنندگان را به یک ضرورت تبدیل نموده است. کاکتوس بی خار که به عنوان کاکتوس علوفه ای نیز شناخته می شود، ازجمله گیاهانی است که در این راستا می تواند موردتوجه قرار گیرد.

    هدف

    این آزمایش به منظور بررسی تاثیر جایگزینی سیلاژ ذرت با کاکتوس علوفه ای بر قابلیت هضم، تخمیر شکمبه ای و برخی فراسنجه های خونی و رفتاری میش های نژاد عربی انجام گرفت.

    روش کار

    تعداد 21 راس میش عربی با وزن زنده 1± 37 کیلو گرم در قالب طرح کاملا تصادفی با سه تیمار به مدت 30 روز مورداستفاده قرار گرفتند. تیمار های آزمایشی شامل کنترل و جیره های حاوی 10 و 20 درصد کاکتوس علوفه ای جایگزین شده با سیلاژ ذرت بودند.

    نتایج

    مقدار مصرف ماده خشک، ماده آلی و الیاف نامحلول در شوینده خنثی در تیمار حاوی 20 درصد کاکتوس نسبت به شاهد کمتر بود (05/0>P). در جیره حاوی 20 درصد کاکتوس، قابلیت هضم ظاهری ماده آلی در مقایسه با شاهد افزایش یافت. غلظت نیتروژن آمونیاکی، pH شکمبه و جمعیت پروتوزوآ در تیمار حاوی 20 درصد کاکتوس نسبت به شاهد افزایش یافت (05/0>P). مدت زمان مصرف خوراک به ازای گرم ماده خشک مصرفی در گوسفندان تغذیه شده با کاکتوس در مقایسه با کنترل بالاتر بود. در جیره های حاوی کاکتوس، سرعت مصرف غذا و مقدار غذای مصرفی در هر بار در مقایسه با کنترل کاهش یافت (05/0>P). گوسفندان تغذیه شده با جیره حاوی 20 درصد کاکتوس مدت زمان کوتاه تری را در مقایسه با گروه کنترل، صرف نشخوار کردن نمودند.

    نتیجه گیری نهایی

    استفاده از 20 درصد کاکتوس موجب کاهش ماده خشک مصرفی شد ولی در سطح 10 درصد جایگزینی سیلاژ ذرت با کاکتوس بی خار، تاثیر منفی مشاهده نشد. بر اساس نتایج پژوهش حاضر می توان سیلاژ ذرت را تا سطح 10 درصد ماده خشک جیره با کاکتوس علوفه ای جایگزین نمود.

    کلید واژگان: تخمیر شکمبه ای, رفتار جویدن, کاکتوس, گوسفند, مصرف ماده خشک}
    Fatemeh Dalvand, Mohsen Sari *, Morteza Chaji, Mohammadreza Salahi Salmi
    Introduction

    There is an increasing interest in the use of spineless cactus (Opuntia fícus-indica) as fodder for cows, goats, and sheep around the world especially in the arid and semi-arid regions. Cactus withstands water shortage, high temperature, and poor soil fertility, and thus adapted to the arid and semi-arid zones of the world. Cactus is useful not only because it can withstand drought, but also because its conversion efficiency is greater than C3 grasses and C4 broadleaves. Biomass generation per unit of water is on average about three times higher than for C4 plants and five times higher than for C3 plants.The spineless cactus has low crude protein but it has high levels of non-fiber carbohydrates (Barbera et al 1995). High levels of fermentable energy could support rumen fermentation, thus increasing microbial protein synthesis, the production of volatile fatty acids, and the subsequent nutrients supply for the host animal. Data on spineless cactus nutritive value and digestibility is scarce. Furthermore, no data is available regarding the feeding behavior of individual ewes fed diets containing spineless cactus. The objective of this study was to investigate the effects of partial replacement of corn silage by spineless cactus on feed intake, nutrient digestibility, blood metabolite, and feeding behavior of ewes.

    Material and methods

    A total of 21 Arabian ewes (37.1±1 kg live weight) were used in a completely randomized design with three treatments for 30 days. Experimental diets included control, diets containing 10 and 20% spineless cactus. Ewes were housed individually in pens (1.3 m×1.5 m) in an open shed building and were allowed ad libitum access to feed and water throughout the trial. All diets contained 60% forage (wheat straw, corn silage, and spineless cactus) and 40% concentrate (60: 40; forage: concentrate). The chemical composition of the spineless cactus is presented in Table 1. The ingredients and chemical composition of the rations fed to ewes are shown in Table 2. The ewes were fed the total mixed rations ad libitum twice daily at 0800 h and 1600 h and had free access to fresh water at all times. Feed offered and refusal of each lamb were recorded daily. Digestibility was measured by the total collection of feces during a 5-d period. Samples of ruminal fluid were collected from each ewe 3 h post-feeding using a stomach tube attached to an Erlenmeyer flask and vacuum pump. The first 50 ml of collected rumen fluid was discarded to avoid saliva contamination. The remaining was filtered through four layers of cheesecloth. Rumen fluid pH was measured using a portable pH meter. Blood samples were taken from each lamb at the same time as ruminal fluid sampling by venipuncture of the jugular vein in 10-mL tubes treated with sodium heparin. Samples were centrifuged in a refrigerated centrifuge at 850 × g for 30 min within 30 min of sampling, and the plasma was frozen at −20 °C until used. Behavioral parameters were monitored by direct observations of all ewes over the total time (min) devoted to each monitored behavior. Ewes were observed every 5 min by scan sampling, and the observer recorded the event of the behaviors. Chewing behavior was divided into eating and ruminating. An observation was defined as eating when the animal had its head in the feed bunk or was chewing or swallowing food with its head over it. Ruminating included regurgitation, mastication, and swallowing of the bolus. Activity was recorded as drinking when the lamb had his mouth in the water bowl or was swallowing the water. Self-grooming was defined as non-stereotyped licking of the body or scratching with a hind limb. Social behavior was registered when a lamb was licking or nosing a neighboring animal with the muzzle or horning. Oral behaviors included the act of licking or biting the fixtures. Resting was recorded as occurring when no chewing behavior and no apparent activity were being performed.Data were analyzed using a MIXED procedure of SAS 9.2 (SAS Institute, Inc., Cary, NC) based on the statistical model Yij = μ + Ti+eij, where Yij was the observation, μ the general mean, Ti the effect of treatments and eij the residual effect. Comparisons between treatments were completed with Tukey’s test. Treatment effects were declared significant at P≤0.05.

    Results and discussion

    The intake of dry matter, organic matter, and neutral detergent fiber were higher in the control group as compared with the 20% cactus group (P <0.05). The decrease in total DMI with the increase in the proportion of cactus may be explained by the high moisture content of cactus occupying a considerable volume in the rumen, leading subsequently to limited DMI (Gebremariam et al 2006). Also, forages with high ash contents have poor DMI due to their mineral effect on rumen microbes (Ben salem et al 1996).In the diet containing 20% cactus, the apparent digestibility of organic matter was increased compared to the control (P <0.05). Ammonia nitrogen concentration, rumen pH, and protozoa population in the rumen showed a significant increase in the treatment containing 20% cactus compared to the control (P <0.05). The increase in ruminal pH with an increase in the proportion of cactus in the diet may be explained by its high content of minerals (Barbera et al 1995). An increase in rumen ammonia concentration with increased cactus inclusion rate could be attributed to the higher degradability of protein content in spineless cactus (Batista et al 2003). Blood cholesterol concentration was lower in the treatments containing 10% cactus (P <0.05). Time spent eating per gram of dry matter consumed was higher in cactus-fed sheep than in control. In the cactus-containing diets, the rate of feed intake and amount of feed consumed decreased compared to the control group (P <0.05). Sheep fed diet containing 20% cactus spent a shorter time ruminating compared to the control group.

    Conclusion

    The results of this study showed that using 20% spineless cactus in the diet replacing corn silage could decrease dry matter intake and rumination time and increase rumen pH. Spineless cactus inclusion in the diet increased organic matter digestibility. Spineless cactus is thus recommended as part of the ewes’ diet, up to 10 percent, in Iran's arid and semiarid regions.

    Keywords: Cactus, chewing behavior, dry matter intake, rumen fermentation, Sheep}
  • مریم نصرتی*، محمدرضا محمدآبادی

     مقدمه و هدف:

     امروزه از شناسایی رشته های هموزایگوت Run of Homozygosity (ROH) برای تعیین میزان همخونی در ژنوم گوسفند استفاده می شود. محل رشته های هموزایگوت که به طور مستمر تحت انتخاب هستند یا حاوی جهش های مطلوب اند، تمایل به تثبیت شدن در ژنوم دارند و در طی سال ها جزایر ROH را تشکیل دهند. با شناسایی جزایر ROH مناطقی از ژنوم که حاوی ژن های اقتصادی مهم هستند، قابل شناسایی اند.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش به منظور شناسایی جزایر ROH مرتبط با ژن های تحت اثر انتخاب، داده تعیین ژنوتیپ شده 2536 راس گوسفند از 68 نژاد مختلف از سراسر دنیا با تراشه ی k50 گوسفندی مورد بررسی قرار گرفت. پس از کنترل کیفیت داده ها، پس از انجام تصحیحات 45341 جهش تک نوکلیوتیدی در 2009 راس گوسفند باقی ماند. رشته های هموزایگوت با استفاده از نرم افزار Plink v1.09 شناسایی شد. یک درصد از جهش های تک نولکیوتیدی با بالاترین فراوانی در رشته های هموزایگوت به عنوان جزایر ROH در نظر گرفته شد.

    یافته ها

    به طور کلی 465 جزیره ROH با طول Kb 27/43 تا Mb 17 شناسایی شد که کمتر از 1 درصد از ژنوم گوسفند را پوشش می داد. توزیع جزایر ROH در سرتاسر ژنوم یکنواخت نبود و از نژادی به نژاد دیگر متفاوت بود، اما برخی نقاط مشترک شناسایی شد. بیشترین و بلندترین جزایر ROH در نژادهای اروپایی، کمترین و کوتاه ترین به ترتیب در نژاد های آفریقایی و آمریکایی مشاهده شد. در این مطالعه 256 ژن در 111 جزیره ROH از کل 465 جزیره ی ROH شناسایی شد، که تقریبا یک چهارم از کل ژن های مرجع شناسایی شده در ژنوم گوسفند، در محدوده جزایر ROH یافت شد. در حدود 103 QTL مرتبط با صفات شیر، لاشه، وزن بدن، و پشم شناسایی شد.

    نتیجه گیری :

    نتایج این پژوهش نشان داد که شکل گیری نژاد های گوسقند و انتخاب برای صفات مهم اقتصادی در طی سال های طولانی، منجر به شکل گیری قطعات هموزایگوت زیادی به نام جزایر ROH در ژنوم گوسفند شده است که اسکن این جزایر در سطح ژنوم می تواند به عنوان راهبرد جایگزین برای شناسایی ژن ها و جایگاه های مرتبط با صفات اقتصادی مهم باشد.

    کلید واژگان: اتوزایگوسیتی, جزایر ROH, ژن, صفات اقتصادی, گوسفند}
    Maryam Nosrati*
    Background

    Run of homozygosity (ROH) was used to detecting the genomic inbreeding in sheep. The locations of ROHs which are under positive selection, or laboring favorable allele in population, tend to be fixed in the genome and formation of ROH Island during long times. As detecting the ROH Islands, the genomic regions containe economic traits could be detectable.

    Materials and methods

    In this study in order to identify the ROH Islands associated with the genes under selection, the 50k BeadChip genotyped data of 2536 sheep from 68 different breeds from all over the world were used. After quality control, ROHs were identified using Plink v1.09 software. One percent of SNP with the highest frequency in ROH were considered as ROH Islands.

    Results

    A total of 465 ROH Islands (length: 27.43 Kb to 17 Mb) were identified, which covering less than 1% of the sheep genome. The ROH Islands was not distributed across the genome uniform and varied among breeds, but some common were identified. The highest and largest ROH islands were observed in European breeds. In contrast, the lowest and shortest were detected in African and American breeds, respectively. In this study, 256 genes were identified in 111 ROH Islands from total of 465 ROH Islands. of A quarter of the total reference genes identified in the sheep genome, were detected within the ROH islands. Totally 103 QTLs associated with milk, carcass, body weight, and wool traits were identified in these regions.

    Conclusions

    The results of this study revealed that, the formation of sheep breeds and selection for economic traits during several years, has led to the formation of many ROH islands in sheep genome, therefore scanning these regions at the genome can be an alternative strategy to identify genes and associated loci with economic traits.

    Keywords: Autozygosity, Economic traits, Gene, ROH Islands, Sheep}
  • مریم روشندل قلعه زو، سعید زره داران*، علی جوادمنش
    سابقه و هدف

    با توجه به تمایل دامداران به کوچک کردن اندازه ی دنبه در نژادهای دنبه دار به دلیل کاهش بازدهی تولید، محققین به دنبال یافتن راه کارهایی برای کوچک شدن دنبه در این حیوانات هستند. شناسایی ساختار ژنتیکی و ژن های درگیر در فرآیند تشکیل دنبه، برای طراحی برنامه های اصلاح نژادی در جهت کاهش اندازه ی آن بسیار ضروری است. از روش های مختلف ژنومی مانند مطالعات گسترده ژنومی، مطالعه ردپای انتخاب یا تجزیه و تحلیل بیان ژن برای توصیف زمینه ی ژنتیکی احتمالی برای رسوب چربی در انواع نژادهای مختلف دنبه دار استفاده شده است. هدف از این مطالعه، شناسایی ژن های موثر در چربی دنبه در گوسفندان دنبه دار افشاری و سونیت در مقایسه با دو نژاد بدون دنبه دورپر و موتن آلمانی از طریق روش های شناسایی ردپای انتخاب و هستی شناسی ژن می باشد.

    مواد و روش ها

    در این پژوهش از اطلاعات ژنوتیپ 366 راس گوسفند (37 راس نژاد افشاری ، 69 راس نژاد سونیت، 99 راس نژاد دورپر و 161 راس نژاد موتن آلمانی) که با استفاده از آرایه های ژنگانی ایلومینا Ovine SNP50K BeadChip تعیین ژنوتایپ شده بودند، استفاده شد. برای جستجوی نشانه های انتخاب از آزمون XP-EHHدر بسته نرم افزاری R نسخه 9/1 استفاده شد. برای تعیین موقعیت ژنومی SNP ها در سطح ژنوم گوسفند نیز از نسخه ژنومی Oar_v4.0 پایگاه اطلاعاتی NCBI استفاده شد. ژن های کاندید با استفاده از SNP هایی که در بازه ی 1% بالای XP-EHH واقع شده بودند، با استفاده از نرم افزار Plink v1.9 و توسط لیست ژنی شرکت ایلومینا در محیط R شناسایی شدند. همچنین، برای بررسی وجود QTL های مرتبط با صفات مربوط به چربی در مناطق شناسایی شده معنی دار، از آخرین نسخه ی منتشرشده پایگاه genome Animal استفاده شد.

    یافته ها

     نتایج حاصل از XP-EHH نشان داد که در مقایسه ی جمعیت افشاری با دورپر و موتن آلمانی 18 ژن مشترک شناسایی گردید که پنج ژن (LOC114116389، LOC114118754، KCMF1، TCF7L1 و RASSF2) مرتبط با QTL های چربی شامل درصد چربی لاشه، مقدار چربی احشایی و ذخیره ی چربی در دنبه بودند. همچنین، در مقایسه ی جمعیت سونیت با دو جمعیت دورپر و موتن آلمانی، 15 ژن مشترک شناسایی گردید که دو ژن SEMA5B و CDH9 در ارتباط با QTLهای چربی بودند. نتایج هستی شناسی ژن نیز نشان داد که برخی از این ژن ها نقش موثری در مسیرهای سیگنال دهی Wnt تنظیم کننده رشد و توسعه ی سلول ها و مورفولوژی سلولی دارند.

    نتیجه گیری

    بر اساس نتایج حاصل از نشانه های انتخاب در نژادهای دنبه دار افشاری و سونیت، ژن RASSF2 با استفاده از روش XP-EHH به عنوان نشانه انتخاب در نژاد دنبه دار افشاری شناسایی شد. ژن مذکور با QTL ذخیره ی چربی دنبه نیز در ارتباط است که برای اولین بار در این تحقیق شناسایی شد. همچنین، ژن های LOC11411689 و LOC114118754 مرتبط با QTL درصد چربی در لاشه و ژن های KCMF1 و TCF7L1 مرتبط با QTL مقدار چربی احشایی در نژاد افشاری شناسایی شد. علاوه بر این، در نژاد سونیت ژن SEMA5B مرتبط با QTL درصد چربی در لاشه و ژن CDH9 مرتبط با QTL وزن چربی زیر جلدی شناسایی شدند. نتایج حاصل از این مطالعه می تواند در برنامه های اصلاح نژادی گوسفند به منظور حذف دنبه به خصوص در نژاد افشاری مورد استفاده قرار گیرد.

    کلید واژگان: گوسفند, دنبه, ردپای انتخاب, XP-EHH, هستی شناسی ژن}
    Maryam Roshandel Ghalezo, Saeed Zerehdaran *, Ali Javadmanesh
    Background and objectives

    Tail in sheep is a valuable energy source. However, in modern intensive and semi-intensive sheep industry the lean-tailed sheep breeds have more desirable and marketable. Therefore, due to the negative effect of tail size on production efficiency, researchers are looking for methods to eliminate this trait. Identification of genes involved in the process of fat deposition in tail is necessary for reducing tail size in sheep. Several genomic methods such as genome-wide association and selection signature studies or gene expression analysis for describing a possible genetic background for deposition of fat in various fat-tail breeds have been used. The aim of this study was to identify effective genes in fat-tailed sheep breeds (Afshari and Sunite) compared to breeds without tail (Dorper and German Mutton) using selection signature and gene ontology methods.

    Materials and methods

    In this study, genotype information of 366 sheep (37 Afshari, 69 Sunite, 99 Dorper and 161 German Mutton) genotyped with Illumina Ovine SNP50K BeadChip genome arrays, were used. The XP-EHH method using R software package version 1.9 was used to identify selection signature. Genomic version Oar_v4.0 database NCBI was used for detecting the genomic position of SNPs in sheep genome. Candidate genes were identified by SNPs located at 1% upper range of XP-EHH using Plink v1.9 software and gene list of Illumina in R. Additionally, the latest published version of Animal genome database was used for defining QTLs associated with fat deposition traits in identified locations.

    Results

    Based on the results of XP-EHH, 18 common genes were identified from comparing Afshari population with German Mutton and Dorper breeds, in which five genes (LOC114116389, LOC114118754, KCMF1, TCF7L1 and RASSF2) were associated with QTLs related to fat deposition including carcass fat percentage, internal fat amount and fat tail deposition. 15 common genes were also identified from comparing Sunite population with German Mutton and Dorper populations, in which two genes (SEMA5B and CDH9) were associated with QTLs related to fat deposition. The results of gene ontology showed that some of these genes play effective roles in signaling Wnt, growth, development and morphology of cells.

    Conclusion

    based on the results of selection signature using XP-EHH method in Afshari and Sunite breeds, RASSF2 gene was identified as a selection signature in Afshari breeds. This gene was also related to tail fat storage QTL, which was identified for the first time in this study. LOC11411689 and LOC114118754 genes related to carcass fat percentage QTL, KCMF1 and TCF7L1 genes related to the QTL of internal fat amount in Afshari breed were also identified. In addition, the SEMA5B gene associated with the QTL of carcass fat percentage and the CDH9 gene associated with of subcutaneous fat weight were identified in the Sunite breed. The results of this study could be used in sheep breeding programs to reduce fat deposition in tail, especially for Afshari breed.

    Keywords: fat-tailed sheep, selection signature, XP-EHH, gene ontology}
  • امیر طاهری یگانه، محمدرضا سنجابی*، جمال فیاضی، محمد زندی، جولیوس ون در ورف
    مقدمه و هدف

    برآورد دقیق اجزای واریانس ژنتیکی، از ملزومات پیش بینی صحیح ارزش های اصلاحی می باشد. کشف نشانگرهای SNP و پیشرفت های به دست آمده در ژنتیک مولکولی وکشف روش های نوین توالی یابی کل ژنوم موجودات زنده و پیشرفت روش های بیوانفورماتیک و دانش رایانه ای و... حجم بسیار زیادی از داده های مولکولی را فراهم آورده و در علم ژنتیک شاخه ای به نام ژنومیک ایجاد کرده است. هدف از انجام این پژوهش برآورد اجزای واریانس ژنومی گوسفند بوردر با استفاده از داده های SNP بود.

    مواد و روش ها

    برای انجام این پژوهش از پنل SNP که با تراشه نشانگری 50k شرکت ایلومینا، تعیین ژنوتیپ شده بودند، استفاده شد. داده ها در مزرعه فالکینر استرالیا جمع آوری شدند. صفات مورد مطالعه اوزان تولد و شیرگیری، قطر و طول تار پشم بودند. برای مطالعه رابطه بین فراوانی آللی و مقدار واریانس ژنتیکی افزایشی توجیه شده، SNPها در پنج گروه مختلف از فراوانی آللی کمیاب (MAF)، با تعداد تقریبا برابر در هر گروه، طبقه بندی شدند (0/01-0/1، 0/1-0/2، 0/2-0/3، 0/3-0/4 و 0/4-0/5). تجزیه و تحلیل ها با رویکرد حداکثر درست نمایی محدود شده ژنومی و روش تجزیه و تحلیل صفات پیچیده ژنوم گسترده، با نرم افزار GCTA انجام گرفت.

    یافته ها

    وراثت پذیری ژنومی برآورد شده توسط SNPهای با فراوانی آللی کمیاب بیشتر از یک درصد، برای اوزان تولد، شیرگیری، قطر و طول تار پشم به ترتیب برابر 0/58 و 0/47، 0/59 و 0/2 بود. سهم گروه های مختلف SNPهای با فراوانی آللی کمیاب در توجیه واریانس ژنتیکی  برای صفات متفاوت بوده و به طور کلی بخش قابل توجهی از واریانس ژنتیکی، توسط SNPهای با MAF < 0/20 توجیه شد. همبستگی ژنومی بین صفات وزن بدن بالا و بین صفات پشم پایین برآورد شد. در مجموع واریانس های ژنتیکی 5 گروه مختلف MAF، که در آنالیز جداگانه نسبت به واریانس محاسبه شده توسط همه SNPها به صورت همزمان، بسیار بزرگتر بود. اما مجموع این واریانس ها در آنالیز توام، مشابه مقدار به دست آمده از کل SNPها، برای همه صفات مورد بررسی بود.

    نتیجه گیری

    اگر چه تعداد SNPها در گروه های مختلف، مشابه بود، اما مقدار واریانس ژنتیکی توجیه شده توسط گروه های مختلف MAF متفاوت بود. با توجه به نتایج به دست آمده حجم نمونه بسیار بزرگ، ایده آل و پوشش بهتر واریانت های با فراوانی پایین مورد نیاز است تا استنتاج قوی تر و قابل اعتمادتری به دست آید.

    کلید واژگان: تراشه SNP, گوسفند, فراوانی آللی کمیاب, واریانس ژنومی}
    Amir Taheri Yeganeh, Mohammad Reza Sanjabi*, Jamal Fayazi, Mohammad Zandi, Julius Van Der Werf
    Introduction and Objective

    Accurate estimation of genetic variance components is essential for the correct prediction of breeding values. The discovery of SNP markers and advances in molecular genetics and the discovery of new methods for sequencing the entire genome of living organisms and the development of bioinformatics methods and computer science, etc. have provided a great deal of molecular data and created a branch of genetics called genomics. This study aimed to estimate the genomic variance components of Border sheep using SNP data.

    Material and Methods

    For this study, the SNP panel, which was genotyped with a 50k marker chip from Illumina, was used. Data were collected at Falkiner Farm in Australia. The studied traits were birth and weaning weights, diameter, and length of wool yarn. To study the relationship between allelic frequency and the amount of justified genetic variance justified, SNPs were classified into five different groups of rare allelic frequency (MAF), with approximately equal numbers in each group. The analyses were performed with the approach of limited genomic maximum likelihood and the method of analysis of complex genome traits with GCTA software.

    Results

    Genomic heritability estimated by SNPs with a rare allelic frequency of more than one percent for birth weights, weaning, diameter, and length of wool were 0.58, 0.47, 0.59, and 0.2, respectively. The contribution of different groups of SNPs with rare allelic frequencies in justifying genetic variance for different traits was different and in general a significant part of genetic variance was justified by SNPs with

    Conclusion

    Although the number of SNPs was different in different groups, the amount of genetic variance justified by different MAF groups was different. According to the results, a very large, ideal sample size and better coverage of low-frequency variants are needed to obtain a stronger and more reliable inference.

    Keywords: Allele Frequency, Genomic Variance, Sheep, SNP chip}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال