شناسایی ساختار جمعیتی اسبهای ترکمن و درهشوری با استفاده از روشهای PCA، DAPC و SPC

حفاظت از تنوع ژنتیکی حیوانات بومی، امر بسیار مهمی است. برای استفاده پایدار از منابع ژنتیکی، باید ابتدا به مطالعه ساختار ژنتیکی جمعیت ها پرداخت. اهداف اصلی این پژوهش، شناسایی ساختار جمعیتی اسب های نژاد ترکمن و دره شوری با استفاده از نشانگرهای متراکم SNP و مقایسه کارایی روش های PCA، DAPC و SPC در خوشه بندی این جمعیت ها بود.

مواد و روش ها:

 برای این منظور، 67 راس اسب از نژاد ترکمن و 39 راس اسب از نژاد دره شوری با استفاده از تراشه k70 شرکت ایلومینا  (Illumina EquineSNP70 BeadChip) تعیین ژنوتیپ شدند. پس از اعمال مراحل کنترل کیفیت، پنج راس اسب ترکمن و یک راس اسب دره شوری حذف شدند. سپس با استفاده از سه روش تجزیه و تحلیل مولفه های اصلی (PCA)، تجزیه و تحلیل تفکیکی مولفه های اصلی (DAPC) و خوشه بندی فوق پارامغناطیسی (SPC) شناسایی ساختار جمعیت ها انجام شد. این روش ها به مفروضات پیشین وابسته نیستند و در نتیجه، تجزیه و تحلیل مجموعه داده های ژنومی بسیار حجیم را بدون دانش قبلی درباره انساب افراد، امکان پذیر می کنند. همچنین این روش ها بسیار سریع و کارآمد هستند.

در این پژوهش، کارایی سه روش خوشه بندی یادشده در تشخیص ساختارهای جمعیتی مقایسه شد. هر سه روش در تفکیک دو نژاد موفق بودند و نژادهای ترکمن و دره شوری در گروه های مجزای ژنتیکی قرار گرفتند؛ با این تفاوت که روش DAPC صرفا دو جمعیت اصلی را از هم تفکیک کرد اما روش های PCA و SPC زیرجمعیت های متعددی را نیز در هر نژاد شناسایی کردند. نتایج این پژوهش نشان داد روش SPC برای مطالعه ساختار جمعیت نژادهای بومی با اطلاعات ناشناخته، می تواند مفیدتر از سایر روش های مورد بررسی باشد. بنابراین، با استفاده از این روش می توان برنامه مناسبی برای حفظ و استفاده از منابع ژنتیکی طراحی کرد.

نتیجه گیری: 

روش های PCA، DAPC و SPC توانستند ساختار ژنتیکی نژادهای ترکمن و دره شوری را با موفقیت شناسایی کنند و به طور کلی می توان گفت اطلاعات به دست آمده از نشانگرهای متراکم SNP می تواند ابزار قدرتمندی برای شناسایی ساختار جمعیتی نژادهای بومی باشد.