دانشگاه شهید باهنر کرمان (دانشکده کشاورزی و پژوهشکده فناوری تولیدات گیاهی) و انجمن بیوتکنولوژی جمهوری اسلامی ایران مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 2228-6705 14 2 2022 06 22 Evaluation of Genetic Potential of Iranian Native Chicken Ecotypes; Insights for Conservation ارزیابی پتانسیل ژنتیکی اکوتیپ‌های مرغ بومی ایران به منظور حفظ ذخایر ژنتیکی 119 132 3291 10.22103/jab.2022.19103.1389 FA حامد خراطی کوپا دانشگاه شیراز 0000-0003-2345-6919 علی اسماعیلی زاده کشکوئیه دانشگاه شهید باهنر کرمان 0000-0003-0986-6639 حجت پورنعنایی دانش آموخته دوره دکترا ژنتیک و اصلاح نژاد دام، بخش علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان 0000-0002-5220-828X Journal Article 2022 03 12 <strong>Objective</strong><br />Different climates and wide geographical area of Iran have caused considerable genetic diversity in Iranian chicken ecotypes. Artificial selection for genetic gain in economic traits leads to a reduction of genetic diversity in livestock and poultry breeds. On the other hand, by identifying the genetic potential of native ecotypes and managing breeding programs, it is possible to increase productivity in native chicken populations while maintaining genetic diversity. However, so far no genomic study has been performed to identify the genetic characteristics of native chickens. The aim of this study was to identify the genetic potential of Iranian native chicken ecotypes for appropriate targeting of breeding and genetic conservation programs.<br /><strong> </strong><br /><strong>Materials and methods</strong><br />In this study, genomic data related to 51 native chicken ecotypes, 11 chickens of Arian line and 10 chickens of Leghorn breed were collected from the department of animal science at Shahid Bahonar University of Kerman. Mapping step against reference genome was done by BWA program. Identification of single nucleotide variants was performed by GTAK software. Phylogenetic analysis was investigated using the neighborhood joining method and Mega software. F_st and inbreeding coefficient among population were performed using Admixture and VCFtools programs.<br /> <br /><strong>Results</strong><br />Percentage of alignment against the reference genome was reported between 83% and 95% for all samples and also 14.56 million single nucleotide variants were reported from the native and commercial chicken genomes. The results of phylogenetic tree analysis showed that almost all studied ecotypes were classified into separate groups. According to the reported results, it can be claimed that native chicken ecotypes are more genetically similar to the Arian line (compared to Leghorn breed). Findings obtained from admixture and F_st analysis also confirmed the results of phylogenetic analysis. For example, the highest F_st was estimated as 0.219 between Leghorn breed and Marandi ecotype.<br /> <br /><strong>Conclusions</strong><br />Due to the genetic similarity of most native chicken ecotypes and Arian line, breeding programs can be organized based on meat production traits. By targeting breeding programs, genetic resources can be improved to increase productivity while preserving the genetic diversity of native chicken ecotypes. <strong>هدف: </strong>اقلیم‌های آب و هوایی گوناگون ایران باعث بوجود آمدن تنوع ژنتیکی قابل توجهی در اکوتیپ‌های مرغ‌ بومی گردیده است. انتخاب مصنوعی برای پیشرفت ژنتیکی در صفات اقتصادی منجر به کاهش تنوع ژنتیکی در گونه­های اهلی دام و طیور  می‎گردد. از طرف دیگر با شناسایی پتانسیل ژنتیکی اکوتیپ‌های بومی و مدیریت برنامه‌های بهنژادی می‌توان همراه با حفظ تنوع ژنتیکی از افزایش بهره‎وری در جمعیت‌های مرغ بومی نیز سود جست. با این حال تاکنون مطالعه‌ایی در سطح ژنوم برای شناسایی خصوصیات ژنتیکی مرغ بومی صورت نگرفته است.  هدف این پژوهش شناسایی پتانسیل ژنتیکی اکوتیپ‌های مرغ بومی ایران برای هدف گذاری مناسب برنامه‌های بهنژادی و حفاظت ژنتیکی می‌باشد.<br /><strong>مواد و روش‌ها:</strong> در این مطالعه داده‌های ژنومی 51 قطعه از اکوتیپ‌های مرغ بومی، 11 قطعه از لاین آرین و 10 قطعه از  نژاد لگهورن از بخش علوم دامی دانشگاه شهید باهنر کرمان تهیه شد. نقشه گذاری با ژنوم رفرنس بوسیله برنامه BWA انجام شد. شناسایی واریانت تک نوکلئوتیدی  بوسیله نرم افزار GTAK انجام گرفت. بررسی روابط فیلوژنتیکی با استفاده از روش  اتصال مجاورین و نرم افزار مگا‌ (نسخه 7) انجام شد. محاسبه F_st و بررسی همخونی بین جمعیت‌ها با استفاده از برنامه‌های Admixture و VCFtools انجام گرفت.<br /><strong>نتایج:</strong> درصد همردیفی با ژنوم مرجع برای تمامی نمونه‌های مورد بررسی بین 83 تا 95 درصد گزارش شد و تعداد 56/14 میلیون چند­ریختی تک نوکلئوتیدی از ژنوم مرغ‌های بومی و تجاری گزارش شد. نتایج واکاوی درخت فیلوژنی  نشان داد که تقریبا  اکوتیپ‌‌های مورد مطالعه در گروه‌های جداگانه‌ایی قرار می‌گیرند. بر اساس این نتایج می‌توان بیان داشت که اکوتیپ‌های مرغ بومی شباهت ژنتیکی بیشتری به لاین آرین دارند و  نسبت به نژاد لگهورن دارای شباهت ژنتیکی کمتری می‌باشند. یافته‌های به دست آمده از بررسی سطح هم‌خونی و آماره F_st نیز تایید کننده نتایج آنالیز فیلوژنی بود. برای نمونه، بیشترین مقدار F_st  بین نژاد لگهورن و اکوتیپ مرندی به میزان  219/0 تعیین شد.  <br /><strong>نتیجه‌گیری:</strong> با توجه‌ به قرابت ژنتیکی بیشتر اکوتیپ‌های مرغ بومی با لاین‌آرین،‌ با هدف‌ گذاری برنامه‌های بهنژادی برای صفات تولید گوشت در جمعیت‌های مرغ بومی، می‌توان پیشرفت ژنتیکی بیشتری را برای این صفات انتظار داشت. با هدفمند شدن برنامه‌های بهنژادی می‌‌توان از ذخایر ژنتیکی در جهت افزایش بهره‌وری همراه با حفظ تنوع ژنتیکی اکوتیپ‌ها سود جست. https://jab.uk.ac.ir/article_3291_980a875ff6ef9c2d75e74307cbf5d205.pdf