فهرست مطالب

مجله علوم دامی ایران
سال پنجاه و سوم شماره 3 (پاییز 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/09/15
  • تعداد عناوین: 5
|
  • یوسف نادری* صفحات 141-152
    مدل های پیش بینی ژنومی تک مرحله ای با توجه به عملکرد بالا، هزینه های بالای تعیین ژنوتیپ برخی از حیوانات و  برآورد ارزش اصلاحی ژنومی همزمان برای حیوانات ژنوتیپ شده و نشده، تبدیل به ابزاری غالب در ارزیابی ژنومی دام های اهلی شدند. هدف از تحقیق حاضر، بررسی نقش روابط خویشاوندی ژنومی در جمعیت های مرجع و تایید بر عملکرد روش های چند مرحله ای و تک مرحله ای GBLUP و BayesB بود، که در این مسیر اهمیت افراد ژنوتیپ نشده نسل های بعد از انتخاب و نقش آنها در لزوم یا عدم لزوم به کارگیری مجدد انتخاب ژنومی در صفات آستانه ای دودویی نیز بررسی شد. بدین منظور، جمعیت های ژنومی برای تعداد مختلف جایگاه های صفات کمی (33 و 534)  با دو توزیع متفاوت آثار ژنی (نرمال و گاما) روی 29 کروموزم شبیه سازی شدند. برای آنالیز داده های شبیه سازی شده چهار مدل آماری شامل GBLUP، SS-GBLUP، BayesB و SS-BayesB به کار گرفته شد. بر اساس نتایج بدست آمده، صحت پیش بینی ژنومی تحت تاثیر ارتباط بین جمعیت های مرجع و تایید قرار گرفت و برای مدل های ژنومی چند مرحله ای در مقایسه با تک مرحله ای به طور معنی داری بیشتر بود. هنگامی که صفات تحت تاثیر تعداد کم QTL بودند، روش های تک مرحله ای و چند مرحله ای BayesB در مقایسه با GBLUP و SS-GBLUP صحت ارزیابی بالاتری نشان دادند. در توزیع نرمال اثر QTL و صفات تحت کنترل تعداد زیاد QTL، روش های BayesB (به ویژه روش چند مرحله ای BayesB) کمترین میزان صحت ژنومی را نشان دادند. از آنجایی که افزایش فاصله نسل یک چالش اساسی در انتخاب ژنومی صفات آستانه ای می باشد، در نتیجه استفاده از روش های تک مرحله ای، عدم لزوم به کارگیری مجدد تعیین ژنوتیپ جمعیت مرجع را در طی نسل های اولیه انتخاب میسر می سازند. با این حال، استفاده از روش تک مرحله ای BayesB و سودمندبودن آن در ارزیابی ژنومی، منوط به شناسایی معماری ژنتیکی صفت است.
    کلیدواژگان: اطلاعات شجره ای، روابط خویشاوندی ژنومی، فاصله نسلی، ‏BayesB، ‏GBLUP
  • حسین محمدی*، محمدحسین مرادی، امیرحسین خلت آبادی فراهانی صفحات 153-160

    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.

    کلیدواژگان: پویش ژنومی، رنگ پوشش، گوسفند، مسیرهای زیستی‏
  • بهزاد گنجی، مهدی دهقان بنادکی*، فرهنگ فاتحی صفحات 161-169
    هدف از این پژوهش، مقایسه اثر بافر ترکیبی و بیکربنات سدیم بر عملکرد رشد و فراسنجه های شکمبه ای گوساله های نر پرواری هلشتاین با میانگین وزن 1/43±8/330 کیلو گرم و سن 240 روز، تغذیه شده با جیره ای پر کنسانتره بود. آزمایش به مدت90 روز به همراه 10 روز عادت دهی در قالب طرح کاملا تصادفی با سه جیره آزمایشی با نسبت علوفه به کنسانتره 20 به 80 درصد و 10 تکرار انجام گرفت. جیره های آزمایشی شامل جیره شاهد (بدون بافر)، جیره پایه با یک درصد بیکربنات سدیم و جیره پایه با یک درصد بافر ترکیبی بودند. خوراک مصرفی روزانه، افزایش وزن ماهانه و گوارش پذیری اندازه گیری شد. خوراک مصرفی، تغییرات وزن و گوارش پذیری تحت تاثیر جیره های آزمایشی قرار نگرفت. بهترین ضریب تبدیل غذایی برای گوساله های تغذیه شده با جیره حاوی مکمل بافر ترکیبی بود (05/0>P). افزایش وزن روزانه در گوساله های تغذیه شده با بافر ترکیبی نسبت به گروه شاهد بیشتر بود (05/0>P). نیتروژن آمونیاکی مایع شکمبه در جیره شاهد نسبت به بافر ترکیبی بیشتر بود (05/0>P). pH مایع شکمبه گوساله ها دو ساعت پس از مصرف خوراک در جیره شاهد کمترین بود (05/0>P). نتایج پژوهش حاضر نشان داد بافر ترکیبی مورد سنجش در مقایسه با بیکربنات سدیم در کنترل شرایط اسیدی شکمبه گوساله های تغذیه شده با جیره های پر کنسانتره عملکرد بهتری به خصوص از نظر بهبود ضریب تبدیل غذایی داشت و به نظر می رسد افزودن آن به چنین جیره هایی مفید باشد.
    کلیدواژگان: افزایش وزن روزانه، ضریب تبدیل غذایی، مایع شکمبه، نیتروژن آمونیاکی، ‏pH
  • حمید امانلو، طاهره امیرآبادی، نجمه اسلامیان فارسونی* صفحات 171-186

    هدف از پژوهش حاضر ارزیابی آثار افزودن اسید لینولییک کنژوگه شده (Conjugated linoleic acid; CLA) در جیره ها با سطوح متفاوت NDF علوفه ای (Forage NDF;fNDF) بر عملکرد و متابولیت های سرم گاوهای تازه زای هلشتاین بود. چهل راس گاو هلشتاین چند بار زایش براساس امتیاز وضعیت بدنی در زمان زایش و تولید شیر معادل بلوغ 305 روز بلوک بندی شدند و به طور تصادفی به یکی از 4 تیمار آزمایشی اختصاص یافتند. تیمارها در یک آرایش فاکتوریل 2×2 با 2 سطح fNDF (18 در برابر 23 درصد) و 2 سطح مکمل CLA (بدون CLA در برابر 200 گرم مکمل CLA) مرتب شدند؛ انواع جیره ها شامل جیره با fNDF پایین بدون افزودن (CLA (18fNDF - CLA؛ جیره با fNDF پایین با افزودن CLA ((18fNDF + CLA؛ جیره با fNDF بالا بدون افزودن CLA ((23fNDF - CLA وجیره با fNDF بالا با افزودن CLA  (23fNDF+CLA) بودند. اثر متقابلی بین CLA و سطوح fNDF بر عملکرد و متابولیت های سرم طی 21 روز اول پس از زایش وجود نداشت (05/0>p). ماده خشک مصرفی تا 5/1 کیلوگرم با جیره 18fNDF در مقایسه با 23FNDF افزایش یافت (01/0P<)، درحالی که افزودن CLA ماده خشک مصرفی را تا 15/1 کیلوگرم در روز در مقایسه با جیره های بدون CLA کاهش داد (01/0<p). گاوهای تغذیه شده با جیره 23fNDF وزن بدن بیش تری در مقایسه با گاوهای تغذیه شده با 18fNDF از دست دادند (01/0=P). تولید شیر گاوهای 18fNDF در مقایسه با گاوهای 23fNDF بالاتر بود (01/0<p). گاوهای تغذیه شده با جیره های حاوی CLA شیر بیش تر، درصد چربی شیر پایین تر و درصد لاکتوز بالاتری  تولید کردند (05/0>P). گلوکز سرم گاوهای تغذیه شده با جیره حاوی CLA بالاتر بود (01/0<p). گاوهای تغذیه شده با 18fNDF غلظت های سرمی NEFA و BHBA پایین تری در مقایسه با 23fNDF داشتند (05/0<p)، اما مکمل CLA غلظت NEFA و BHBA سرم را تحت تاثیر قرار نداد (05/0>p). درمجموع، کاهش NDFعلوفه ای در جیره گاوهای تازه زا منجر به بهبود خوراک مصرفی و عملکرد تولیدی شد. افزودن CLA در جیره گاوهای تازه زا منجر به صرفه جویی در گلوکز از طریق کاهش ساخت چربی، افزایش درصدلاکتوز و تولید شیر شد.

    کلیدواژگان: توازن انرژی، درصد چربی شیر، گاوهای شیری تازه زا، ماده خشک مصرفی‏
  • احمد تمروسی، غلامرضا داشاب*، محمدحسین بنابازی، علی مقصودی صفحات 187-201

    هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی دلایل اختلاف بیان ژن بسیار فاحش بین دو زیر گونه گاو هلشتاین و کلیستانی و اهمیت ژن های میتوکندری این دو نژاد شامل COX1، COX2، COX3، ND1 وND2 می باشند که در فرآیندهای مهمی از جمله متابولیسم انرژی، در مقابله با تنش های زیستی و غیرزیستی و نیز مقاومت به بیماری نقش دارند. در این مطالعه از داده های RNA-Seq مربوط به ادغام 40 نمونه از مرکز گاو شیری دانشگاه ویسکانسین آمریکا (Bos taurus) و 45 گاو ماده کلیستانی (Bos indicus) در مزرعه گوجایتپیر شهر باهاوالپور واقع در ایالت پنجاب پاکستان استفاده شد. جهت بررسی سطح پوشش ترانسکریپتومی و اختلافات ژنتیکی که شامل نواحی چندشکلی، نواحی حذف و اضافه و نواحی اتصال بود از نرم افزار IGB استفاده شد. همچنین جهت تعیین مکان نواحی چندشکل و محاسبه درصد انواع جایگزینی های انتقالی و تقاطعی نوکلیوتیدها و هم ردیف سازی توالی ها نرم افزارهای MEGA6 و DnaSPV.5 استفاده شدند. نتایج حاصل از این مطالعه، بیانگر این بود که ژن COX1 به طول 1542 جفت باز، بیشترین سطح پوشش ترانسکریپتومی (کاوریج) در ژنوم میتوکندری را دارا بود و کمترین سطح پوشش ترانسکریپتومی مربوط به ژن ND1 بود. در بین ژن های میتوکندری، ژن COX1 بیشترین میزان حذف و اضافه را نشان داد که در نژاد هلشتاین بیشتر از کلیستانی بود. تعداد نواحی چندشکل در جایگاه COX1 بیشتر از سایر ژن ها و برابر با 19 ناحیه بود. همچنین نتایج نشان داد که درصد جایگزینی تک نوکلیوتیدی انتقالی در بازها بیشتر از جایگزینی تک نوکلیوتیدی تقاطعی می باشد که دلیل پایداری تغییرات در طی نسل های متفاوت هستند. بنابراین، دلایل احتمالی تفاوت بیان ژن های mtDNA می تواند در نتیجه تفاوت در اتفاقات فرآیندهای حذف و اضافه، پوشش ترانسکریپتوم و نواحی چندشکلی باشند.

    کلیدواژگان: بیان ژن، پوشش ترانسکریپتومی، کلیستانی، حذف و اضافه، هلشتاین
|
  • Yousef Naderi * Pages 141-152
    Single-step genomic prediction models became the prevailing tool in genetic evaluations of livestock due to high genomic performance, high genotyping costs for some animals, and utilizing both genotyped and un-genotyped animals. The objective of the current study was to investigate the effect of genetic relationships between the training and validation populations on the performance of single and multi-step GBLUP and BayesB, which in this regard the importance of un-genotyped individuals in generations after genomic selection and their roles on the necessity of reusing genomic selection in binary threshold traits was investigated. For this purpose, genomic populations were simulated to reflect the different number of QTL (33 and 534) with two different distributions of QTL (normal and gamma) on 29 chromosomes. Four statistical models (GBLUP, SS-GBLUP, BayesB and SS-BayesB) were implemented to analyze the simulated data. According to the results, GEBV accuracy was influenced by the relationships between the training and validation populations more significantly for multi-step models than for single-step models. Multi-step and single-step BayesB methods showed an obvious advantage over GBLUP and SSGBLUP when the trait is controlled by fewer QTLs. For the normal QTL effects distribution, BayesB methods (especially multi-step BayesB) obtained the lower accuracy than that of if more QTLs affecting the trait. Generally, since the increasing generation distance is a major challenge in the genomic selection of threshold traits, therefore the use of single-step methods makes possible reuse of genomic selection during the early generations of selection unnecessary. However, using single-step BayesB methods and its advantages in genomic evaluation depends on the identification of trait genetic architecture.
    Keywords: BayesB, GBLUP, Genetic Relationships, Generation Distance, Pedigree Information
  • Hossein Mohammadi *, MohammadHossein Moradi, AmirHossein Khaltabadi Farahani Pages 153-160

    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
  • Behzad Ganji, Mehdi Dehghan Banadaky *, Farhang Fatehi Pages 161-169
    This study aimed to compare the effects of combined buffer and sodium bicarbonate on growth performance and ruminal parameters of Holstein young bulls with an average weight of 330.8±43.1 kg and an age of 240 days, fed with a high-concentrate diet. The experiment was conducted for 90 days with 10 days of habituation in a completely randomized design with three dietary treatments and 10 replications, and a forage: concentrate ratio of 20 to 80%. Experimental diets included a control diet (without buffer), a basal diet with 1% sodium bicarbonate, and a basal diet with 1% mixed buffer. Daily feed intake, monthly weight gain, and digestibility were measured. The experimental diets did not affect feed intake, weight changes, and digestibility. The best feed conversion ratio for bulls was in treatment of diet containing the mixed buffer supplement (P<0.05). Daily weight gain was higher in bulls fed with the combined buffer than that of the control group (P<0.05). Rumen ammonia nitrogen was higher in the control group than the bulls receiving mixed buffer (P<0.05). The pH of rumen fluid was lowest in the control group, two hours after feeding (P<0.05). The present study results showed that the mixed buffer had a better performance in controlling the rumen acidity of bulls fed with high concentrate diets compared to sodium bicarbonate, especially in terms of improving feed conversion ratio, and it seems to be necessary to add it to such diets.
    Keywords: Ammonia nitrogen, Daily weight gain, pH, Dietary conversion ratio, Rumen fluid
  • Hamid Amanlou, Tahere Amirabadi, Najme Eslamian Farsuni * Pages 171-186

    The aim of this study was to evaluate the effects of CLA supplementation in diets with different levels of forage NDF on performance, serum metabolites and liver functionality in Holstein fresh cows. Forty Cows were blocked based on their body condition score at calving and 305-d mature-equivalent milk yield, and randomly allocated to 1 of 4 experimental diets from calving to 21 days in milk (DIM). Treatments were used in a 2×2 factorial arrangement with 2 levels of fNDF and 2 doses of CLA supplement; Treatments were formulated to contain 18.0 or 23.0% fNDF without or with CLA supplement for diets 18fNDF-CLA, 18fNDF+CLA, 23fNDF-CLA and 23fNDF+ CLA. There was no effect of fNDF by CLA interaction on investigated items. Dry matter intake increased up to 1.5 kg with 18fNDF diet compared to 23FNDF (P<0.01), while the addition of CLA reduced the dry matter intake to 1.15 kg/d compared to diets without CLA supplementation (P<0.01). Cows fed 23fNDF diet lost more body weight than those fed 18fNDF. Milk yield was higher for cows fed 18fNDF than 23fNDF (P<0.01). Cows fed diets containing CLA produced more milk, lower milk fat percentage, and higher lactose content. (P<0.05). Serum glucose was higher in cows fed CLA-containing diets (P<0.01). Cows fed 18fNDF had lower serum concentrations of NEFA and BHBA compared to those fed 23fNDF (P<0.05), but CLA supplementation did not affect serum NEFA and BHBA (P>0.05). (P<0.05). In general, the reduction of forage NDF in the diet of fresh cows led to improved feed intake and production performance. Addition of CLA to the diet of fresh cows led to glucose savings by reducing fat synthesis, increasing lactose content and milk production.

    Keywords: Dry mater intake, Energy balance, Fresh dairy cows, Milk fat percentage
  • Ahmad Tamroosi, GholamReza Dashab *, MohamadHossein Banabazi, Ali Maghsoudi Pages 187-201

    This research aimed to investigate the reasons for the difference of gene expression between two subspecies of Holstein and Cholistani cattle and the importance of mitochondrial genes of these two breeds, the genes under study were COX1, COX2, COX3, ND1and ND2, which are involved in essential processes such as energy metabolism, resistance to biological and non-biological stresses, as well as disease resistance. In this study, RNA-Seq data were used, including 40 samples from the University of Wisconsin Dairy Cattle Center (Bos taurus) and 45 Cholistani cows (Bos indicus) of Gujaratpir farm in Bahawalpur, Punjab, Pakistan. IGB software was used to investigate the level of transcriptome coverage and genetic differences, which included polymorphic, deletion and addition and binding regions. MEGA6 and DnaSPV.5 softwares were also used to determine the location of polymorphic areas as well as to calculate the percentage of different types of transitional and transversional replacements of nucleotides and to align sequences. The results showed that the COX1 gene, with a length of 1542 bp, had the highest level of transcriptome coverage in the mitochondrial genome and the lowest level of transcriptome coverage was related to the ND1 gene. Among mitochondrial genes, the COX1 gene showed the highest deletions and additions, which were higher in Holstein than Cholistani breeds. The number of polymorphic regions in the COX1 locus (19 areas) was higher than other genes. The results also showed that the percentage of transitional substitution is higher than transversional substitution which is the reason for the stability of changes during different generations. Therefore, possible reasons for differences in mtDNA gene expression may be due to differences in deletion and addition processes, transcriptome coverage, and polymorphic regions.

    Keywords: Addition, deletion, Cholistani, gene expression, Holstein, Transcriptome coverage‎