@article { author = {Bazgir, Hamideh and Esmaeelizadeh, Ali and Amiri, Zeynab and Asadi Fouzi, Masoud}, title = {Identification of genome diversity in Lari chicken using whole genome sequencing method}, journal = {Agricultural Biotechnology Journal}, volume = {13}, number = {2}, pages = {189-204}, year = {2021}, publisher = {Shahid Bahonar University of Kerman and Iranian Biotechnology Society}, issn = {2228-6705}, eissn = {2228-6500}, doi = {10.22103/jab.2021.17102.1287}, abstract = {Objective Evaluation and conservation of native chickensas valuable genomic resources is essential.This is the first study for discovering variants in Lari chicken by whole genome sequencing data. The study of genetic diversity of Lari chicken at genomic level can provide useful information for its preservation and breeding. In this study, genomic diversity of five Lari individuals was investigated using whole genome sequencing technique. Materials and methods Blood samples were taken from five Lari chickens from cites of Shiraz and Zabol, Iran. Whole genome sequencing (paired end sequencing) was done by Illumina Company) Hiseq 2500). Data quality was determined by FastQC program. Whole genome sequencing datawere aligned with chicken genome reference(Gallus_gallus-5.0/galGal5) using MEM algorithm applied in burrows wheeler aligner program (BWA). Processing of bam files was done in several steps. PCR duplicates were removed using Pi‌card program. The Percentage of alignment with‌ the reference genome and coverage or depth were calculated using the flagstat and depth commands in samtools software. Single nucleotide polymorphisms (SNPs) and small insertions and deletions (INDELs) were identified by the genomic analysis toolkit (GATK)program. Annotation of SNPs and Indels was done using SnpEff program. Genetic diversityof five chicken genomes was calculated with VCFtools. Results The mean percentage mapping of short sequences with the reference genome was 99.85% and the mean coverage depth was 7.65 X. In this study, 9.8 million SNPs and 10 million Indels were identified with the most counts of them in the intron and intergenic regions. The mean ofobserved and expected heterozygosity percentages for SNPs in five chicken genomes were 0.30 and 0.35, respectively. Conclusions Results from annotation showed that percentage of silentSNPs (74.38%) is higher than that nonsynomous SNPs (missense and nonsense, 25.62%) in Lari chicken genome. The lower observed genetic diversity than the expected genetic diversity, can be due to the forces such as inbreeding in the population of Lari chicken. The information provided herein can be useful for breed conservation and breeding programs and population structure survey.}, keywords = {: Indels,Lari chicken,SNPs,whole genome sequencing}, title_fa = {شناسایی تنوع ژنوم در مرغ لاری با استفاده از روش توالی‌یابی کل ژنوم}, abstract_fa = {هدف:ارزیابی و حفاظت از مرغان بومی به عنوان ذخایر ژنتیکی ارزشمند ضروری است. مطالعه حاضر اولین پژوهش برای شناسایی واریانت‌های ژنتیکی در مرغ لاری با اطلاعات توالی‌یابی کل ژنوم است. مطالعه تنوع ژنتیکی مرغ لاری در سطح ژنوم، می‌توانند اطلاعات مفیدی را در جهت حفظ و اصلاح نژاد آن فراهم سازد. در این تحقیق تنوع ژنومی پنج قطعه مرغ از نژادلاری با استفاده از تکنیک توالی‌یابی کل ژنوم بررسی شد. مواد و روش‌ها:نمونه خون پنج قطعه مرغ بومی لاری از شهرهای شیراز و زابل گرفته شد. ﺗﻮاﻟﯽ‌ﯾﺎﺑﯽ ﮐﻞ ژﻧﻮم ﺑﻪ ﺻﻮرت رفت و برگشتی ﺗﻮﺳﻂ ﺷﺮﮐﺖ اﯾﻠﻮﻣﯿﻨﺎ 2500 Hiseq در ﮐﺸﻮر ﭼﯿﻦ اﻧﺠﺎم ﺷﺪ. کیفیت داده‌ها توسط برنامهFastQC  بررسی شد‌ند. داده‌ها به وسیله الگوریتم MEM به کار برده شده در برنامة BWA با ژنوم مرجع (Gallus_gallus-5.0/galGal) همردیف شد‌ند. پردارش bam فایل‌ها در چندین مرحله انجام شد. PCR duplicates توسط برنامه Picard حذف شدند. درصد همردیفی با ژنوم مرجع و کاوریج یا عمق پوشش با استفاده از دستورات flagstat و depth به کار برده شده در نرم افزار samtools  محاسبه شد‌ند. چندریختی‌های تک‌نوکلئوتیدی (SNPs) و حذف و اضافه‌های کوچک ژنوم با برنامة GATK شناسایی شد‌ند. مستند‌سازی چند‌ریختی‌های تک نوکلئوتیدی و حذف و اضافه‌های کوچک ژنوم با برنامة SnpEff انجام شد. تنوع ژنتیکی ژنوم پنج مرغ با برنامه VCFtools محاسبه شد. نتایج:میانگین درصد همردیفی توالی‌های کوتاه با ژنوم مرجع 85/ 99 درصد بود و میانگین عمق پوشش 65/7 X بود. در این پژوهش 9851731 چند‌ریختی تک نوکلئوتیدی و 1024139 حذف و اضافه کوچک بدست آمد که بیشترین مقدار آن در نواحی اینترون و بین ژنی مشاهده شد. میانگین درصد هتروزیگوسیتی مشاهده شده و مورد انتظار برای جایگاه‌های چند‌ریختی‌های تک‌نوکلئوتیدی شناسایی شده  برای ژنوم پنج مرغ به ترتیب 30/0 و 35/0 بود. نتیجه‌گیری:نتایج مستند‌سازی  نشان داد که درصد چندریختی‌های تک نوکلئوتیدی خاموش (38/%74)  بیشتر از درصد چندریختی‌های تک نوکلئوتیدی غیر­مترادف (بد معنی و بی معنی، 62/25%) در ژنوم مرغ است. کمتر بودن تنوع ژنتیکی مشاهده شده از تنوع ژنتیکی مورد انتظار، به وجود نیرو‌هایی مثل همخونی در جمعیت مرغ لاری می‌توان اشاره کرد. اطلاعات بدست آمده از این پژوهش، می‌تواند برای برنامه‌های حفاظت و اصلاح نژادی و نیز بررسی ساختار جمعیتی سودمند واقع شوند.}, keywords_fa = {توالی‌یابی کل ژنوم,چند ریختی‌های تک‌نوکلئوتیدی,حذف و اضافه‌های کوچک,مرغ لاری}, url = {https://jab.uk.ac.ir/article_2939.html}, eprint = {https://jab.uk.ac.ir/article_2939_5ccf3711b783bf21cb6c970222a2336d.pdf} }