مروری بر وضعیت و استراتژی‌های حفاظت از گاوهای بومی ایران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مشکین دشت.مرکز اصلاح نژاد دام

2 مرکز اصلاح نژاد دام-رئیس مرکز

3 مرکز اصلاح نزاد دام و بهبد تولیدات دامی

4 مرکز اصلاح نژاد دام و بهبود تولیدات دامی- معاون فنی دام سنگین

5 مرکز اصلاح نژاد دام و بهبود تولیدات دامی، کرج، ایران

چکیده

هدف: منابع ژنتیکی حیوانات در تأمین امنیت غذایی و حفظ تنوع ژنتیکی نقش حیاتی دارند. ایران با منابع ژنتیک دامی متنوع حدود 44/8 میلیون راس گاو دارد و در این میان گاوهای بومی با تعداد 2044000 رأس حدود 27 درصد جمعیت دام سنگین کشور را به خود اختصاص داده­اند. این نژادها به شرایط مختلف اقلیمی ایران سازگاری یافته و تنوع ژنتیکی آن­ها ناشی از روند اهلی­سازی آن­ها در طی قرن­ها می­باشد. نژادهای بومی دارای ویژگی­های منحصر به فردی همچون ژن مقاومت به بیماری بوده و حضور واریانت اللی A2 در شیر برخی از گاوهای بومی تایید شده است. براساس آمارها، کاهش 27 درصدی در جمعیت نژادهای بومی از سال 1382 تا سال 1397 مشاهده شده است. این در حالی است که جمعیت­های آمیخته با نژاد خارجی در طی چند دهه گذشته افزایش یافته و رشدی حدود 22 درصد داشته­اند. لذا هدف از این مقاله مروری از وضعیت گاوهای بومی کشور و استراتژی­های حفاظتی می­باشد.
حفظ و حراست از نژادهای گاو بومی: اقداماتی جهت حفظ نژادهای بومی از جمله، ایجاد ایستگاه­های گاو بومی، اجرای پروژه­های ترکیب ژنی جهت حفظ سهم بومی، پروژه­های ژنومیک گاو بومی، مشارکت با بخش خصوصی جهت خالص سازی توده­های بومی، تخصیص یارانه­های بلاعوض، ذخیره مواد ژنتیکی در بانک­های ژنی در مرکز اصلاح نژاد دام و مرکز ملی ذخایر ژنتیکی انجام گرفته است ولی این اقدامات منجر به رضایت­مندی پرورش دهندگان و پرورش اقتصادی نگردیده است.
نتایج: برنامه­های حفاظت از منابع ژنتیکی حیوانی در کشورهای در حال توسعه با چالش­های مختلفی روبرو بوده و تلاش برای حفاظت از آن­ها بنا به دلایلی حداقل می­باشد. عمده‌­ترین دلیل کاهش نژادهای بومی در ایران شامل عدم وجود توجیه اقتصادی و آمیخته­گری با نژادهای خارجی می­‌باشد. بنابراین، استراتژی آینده برای نژادهای بومی بایستی برنامه­ریزی جهت بهبود نژادی و حفاظت ژنتیکی باشد. 
نتیجه­گیری: تدوین استراتژی میان­مدت و بلند­مدت اصلاح نژادی باتوجه به پتانسیل هر کدام از نژادها در مناطق مختلف به صورت جداگانه و سیاست­گذاری و ارائه برنامه­های راهبردی راهکار مناسبی می­باشد. لذا، علاوه بر اقتصادی ساختن دام­های بومی و ایجاد بانک­های ژنی منطقه­ای، مشارکت دامداران، سازمان­های دولتی و غیر دولتی و همچنین برای اقدامات حفاظتی موثر، هماهنگی و همکاری مناسب بین سازمان­های مختلف، موسسات تحقیقاتی، دانشگاهی و انجمن­های علوم دامی و شرکت­های اصلاح نژادی (دانش بنیان) مورد نیاز می­باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

A review of the status of the native cattle and its conservation strategies in Iran

نویسندگان [English]

  • zahra azizi 1
  • mokhtar ali abbasi 2
  • Ali Kazemi 3
  • Behrouz Mohammad Nazari 4
  • amir taheri 5
  • Alireza Hasani Bafarani 5
1 کارشناس دام سنگین
2 National Breeding Center and improvement of animal production
3 National Breeding Center and improvement of animal production
4 National Breeding Center and improvement of animal production
5 National Breeding Center and improvement of animal production. Ministry of Agriculture of IRAN,
چکیده [English]

Objective
Animal genetic resources are playing a vital role in ensuring food security and maintaining genetic diversity. Iran has a variety of livestock genetic resources and So far there are about 8.44 million registered cows. The number of native cattle is 2044000 head, which accounts for about 27% of the animal population. These breeds are adapted to different climatic conditions of Iran and their genetic diversity is due to their domestication process over the centuries. Native breeds have unique features such as the disease resistance gene and the presence of the A2 variant in the milk of some native cows has been confirmed. According to reports, there has been a 27% decrease in the native breed from 2003 to 1977.Crossbreed populations have increased over the past few decades, and they have grown by about 22 percent. Therefore, the purpose of this article is to review the situation of native cattle and conservation strategies in the country.
Preservation and conservation of native cow breeds
In order to conserve of native breed, activities have done include the establish of native cattle stations, the implementation of composite breed projects to conserve blood percent of native cattle, native cattle genomic projects, cooperation with the private sector to purify native populations, the allocation of subsidies, save of genetic material at the Gene Banks of the Animal Breeding Center and the National Center for Genetic Resources and these actions have not been successful.
Results
The animal genetic conservation programs in developing countries are confounded by different challenges and the efforts of conservation of animal genetic resources are minimal. So the future strategy for native breeds should be a combination of breedimprovement and genetic conservation.
Conclusions
Developing a medium-term and long-term strategy for breeding, considering the potential of each breed in different regions separately, and policy-making and presenting strategic plans is a suitable solution. The following factors are needed to economizethe native livestock such as establishment of regional gene banks in accordance with the principles of conservation, cooperation animal husbandry, governmental and non-governmental organizations, appropriate coordination and cooperation between different organizations, research institutes, Academic and animal science associations and breeding companies are required.

کلیدواژه‌ها [English]

  • genetic diversity
  • Conservation
  • Native Cattle
 
 
منابع
پسندیده مجید، محمد آبادی محمدرضا، ترنگ علیرضا، اسماعیلی زاده کشکوئیه علی (1390) ارتباط چندشکلی تک نوکلئوتیدی C>T از ژن OPN با ترکیب و تولید شیر در گاوهای هلشتاین ایران. نشریه علوم دامی ایران 42، 205-199. 
پسندیده مجید، خراتی کوپایی حامد، محمدآبادی محمدرضا، اسماعیلی زاده کشکوئیه علی (1395) ارتباط آلل‏های ژن‏های OPN و PPARGC1A  با تعداد سلول‏های بدنی شیر در گاوهای هلشتاین ایران. مجله ژنتیک نوین 11، 365-357. 
پژوهشکده رویان (1396)، شبیه سازی بز مورسیای اسپانیا. پژوهشگاه علوم تولید مثل.
خراتی کوپایی حامد، محمدآبادی محمدرضا، انصاری مهیاری سعید، اسماعیلی زاده کشکوئیه علی، ترنگ علیرضا، نیکبختی مهدی (1390) بررسی تنوع ژنتیکی جایگاه ژنDGAT1 و میزان ارتباط آن با تولید شیر در جمعیت گاو های هلشتاین ایران.مجله پژوهش­های علوم دامی ایران 3، 192-185. 
خراتی کوپایی حامد، محمدآبادی محمدرضا، ترنگ علیرضا، خراتی کوپایی محمود، اسماعیلی زاده کشکوئیه علی (1391) بررسی ارتباط چند شکلی آللی ژن DGAT با بیماری ورم پستان در جمعیت گاوهای هلشتاین ایران. مجله ژنتیک نوین 7، 104-101. 
شریفی مجید، تقی زاده اکبر، حسین خانی علی (1395) مقدمه­ای بر صنعت دام و طیور در ایران. انتشارات آموزش و ترویج کشاورزی. تبریز، ایران. چاپ 1، 1-924.
صفایی علی رضا (1398)  تحلیلی بر وضعیت گاوداری های صنعتی کشور. مرکز آمار ایران، سازمان برنامه و بودجه کشور، ریاست جمهوری. 
قره داغی علی اکبر (1396) بررسی راهکارهای مناسب احیا، حفظ و توسعه­ی گاوسیستانی. گزارش نهایی پروژه تحقیقاتی. وزارت جهاد کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، موسسه تحقیقات علوم دامی. شماره ثبت :52880.
محمدآبادی محمدرضا، قاسمی مریم (1390) ارزیابی تنوع ژنتیکی گاوهای هلشتاین و بومی استان کرمان با نشانگرهای ISSR‎. ژنتیک نوین 6, 45-51‎.
محمدآبادی محمدرضا، محمدی اکرم (1389) بررسی ژنوتیپ های بتالاکتوگلوبولین در گاوهای بومی و هلشتاین استان کرمان. مجله تولیدات دامی 12، 67-61.
محمدی اکرم، محمدآبادی محمدرضا، میرزایی حمیدرضا و همکاران (1388) مطالعه ژن کاپاکازئین در گاوهای هلشتاین و محلی استان کرمان با استفاده از روش PCR-RFLP . مجله علوم کشاورزی و منابع طبیعی 16، 132-125.
مرکز ملی ذخایر ژنتیکی(1397)، فهرست رده های سلولی جانوری. جهاد دانشگاهی.
وزارت جهاد کشاورزی (1398) معاونت امور تولیدات دامی.
References
Adebabay KB, Kassahun T, Gurja B (2016) The State of Conservation of Animal Genetic      Resources in Developing Countries: A Review. Int J Pharma Med Biol Sci 5, 58-66.
Ahsani MR, Mohammadabadi MR, Asadi Fozi M et al. (2019a) Effect of Roasted Soybean and Canola Seeds on Peroxisome Proliferator‐Activated Receptors Gamma (PPARG) Gene Expression and Cattle Milk Characteristics. Iran J Appl Anim Sci 9 (4), 635-642.
Ahsani MR, Mohammadabadi MR, Asadi Fozi M et al. (2019b) Leptin gene expression in subcutaneous adipose tissue of Holstein dairy cattle using Real Time PCR. Agric Biotechnol J 11, 135-150 (In Persian).
Alinaghizadeh R, Mohammad Abadi MR, Moradnasab Badrabadi S (2007) Kappa-casein gene study in Iranian Sistani cattle breed (Bos indicus) using PCR-RFLP. Pakistan J Biol Sci 10 (23), 4291-4294.
Amador C, Hayes BJ, Daetwyler HD (2014) Genomic selection for recovery of original genetic background from hybrids of endangered and common breeds. Evol Appl 7(2), 227-237.
Anderson S (2003) Animal genetic resources and sustainable livelihoods. Ecol econ 1(45). 331-339.
Badakhshan Y, Mohammadabadi MR (2015) Thermoregulatory Mechanisms of Jersey Adult Cattle and Calves Based on Different Body Sites Temperature. Iran J Appl Anim Sci 5 (4), 793-798.
Barazandeh A, Mohammadabadi MR, Ghaderi-Zefrehei M, Nezamabadipour H (2016) Predicting CpG Islands and Their Relationship with Genomic Feature in Cattle by Hidden Markov Model Algorithm. Iran J Appl Anim Sci 6 (3), 571-579.
Ebrahimi Hoseinzadeh Z, Mohammadabadi MR, Esmailizadeh A et al. (2016) Association of PIT1 gene with milk fat percentage in Holstein cattle. Iran J Appl Anim Sci 5 (3), 575-582.
Ebrahimi Z, Mohammadabadi MR, Esmailizadeh A, Khezri A (2015) Association of PIT1 gene and milk protein percentage in Holstein cattle. J Livest Sci Technol 3 (1). 41-49.
FAO (2003) Animal genetic resources conservation and development: The role of FAO. Arch Zootec 52, 185-192.
Frankham R, Bradshaw CJ, Brook BW (2014) Genetics in conservation management: revised recommendations for the 50/500 rules, Red List criteria and population viability analyses. Biol Conserv 170, 56-63.
Franklin I (1980) Evolutionary changes in small populations. In Conservation Biology: An Evolutionary Ecological Perspective(ME Soule, ed.). Sinauer Associates, Sunderland, MA.
Gharahdaghi AK (2018) Proper process of Sistani cattle restoring, conservation and development. Final report of research plan. Ministry of Jihad Agriculture, Agricultural Research, Education and Extension Organization. ASRI. R/N, 52880.
Ghasemi M, Baghizadeh A, Abadi MRM (2010) Determination of genetic polymorphism in Kerman Holstein and Jersey cattle population using ISSR markers. Austr J Basic Appl Sci 4 (12), 5758-5760.
Gorji ZE, Khaledi KJ, Amoli AD et al (2016) Genetic conservation of Iranian Sistani cattle by establishment and characteristics of fibroblast cell bank. 2nd in International & 14th Iranian Genetic Congress.
Gorji ZE, Khaledi KJ, Amoli AD et al. (2017) Establishment and characteristics of Iranian Sistani cattle fibroblast bank: a way to genetic conservation. Conserv Genet Resour 9, 305-312.
Groeneveld L, Lenstra J, Eding H et al. (2010) Genetic diversity in farm animals–a review. Anim Genet 41, 6-31.
Hanotte O, Jianlin H (2006) Genetic characterization of livestock populations and its use in conservation decision-making. The Role of Biotechnology in Exploring and Protecting Agricultural Genetic Resources Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome 1, 89-96.
Hansen P (2004) Physiological and cellular adaptations of zebu cattle to thermal stress.  Anim Reprod Sci 82, 349-360.
Hoffmann I (2010) Climate change and the characterization, breeding and conservation of animal genetic resources. Anim Genet 41, 32-46.
Iranian Biological Resource Center (2018), Human and Animal Cell Bank Collections. IBRC, http://ibrc.ir/index.aspx?siteid=1&fkeyid=&siteid=1&pageid=763. [No authors listed] (In Persian).
Jamieson IG, Allendorf FW (2012) How does the 50/500 rule apply to MVPs? Trends ecol  evol 27, 578-584.
Kaminski S, Cieslinska A, Kostyra E (2007). Polymorphism of bovine ß-casein and its potential effect on human health. J ApplGenet 48, 189-198.
Karimi K, Koshkoiyeh AE, Fozi MA et al. (2016) Prioritization for conservation of Iranian native cattle breeds based on genome-wide SNP data. Conserv Genet 17, 77-89.
Karimi K, Koshkoiyeh AE, Fuzi M (2015) Analysis of genetic structure of Iranian indigenous cattle populations using dense single nucleotide polymorphism markers. Anim Prod Sci 4(3), 93-104.
Kharati H, Mohammadabadi MR, Ansari S et al. (2011) Study of genetic diversity of DGAT1 gene and association milk production in Iranian Holstein cattle. Iran J Anim Sci Res 3 (2), 185-192 (In Persian).
Kharrati H, Mohammadabadi MR, Tarang A et al. (2012) Study of the association between the allelic variations in DGAT1 gene with mastitis in Iranian Holstein cattle. Modern Genet J 7 (1), 101-104 (In Persian).
Kharrati koopaei H, Mohammadabadi MR (2013) Model for prediction of fat and milk production traits using of DGAT1 gene polymorphism in Iranian Holstein cattle population. Agric Biotechnol J 5 (2), 17-28 (In Persian).
Kristensen TN, Hoffmann AA, Pertoldi C et al. (2015) What can livestock breeders learn from conservation genetics and vice versa?. Front Genet 6, 1-12.
Li Q, Han J, Du F et al. (2011) Novel SNPs in HSP70A1A gene and the association of polymorphisms with thermo tolerance traits and tissue specific expression in Chinese Holstein cattle. Mol Biol Rep 38, 2657-2663.
Mariante AS, Albuquerquea MSM, Egito AA  et al. (2009) Present status of the conservation of livestock genetic resources in Brazil. Livest Sci 120, 204-212.
Ministry of Jihad Agriculture, Deputy of Animal Production Affairs )2019) [No authors listed] (In Persian).
Mishra B, Mukesh M, Prakash B et al. (2009) Status of milk protein, b-casein variants among Indian milch animals. Indian J Anim Sci 79, 722-725.
Mohammad Abadi MR, Mohammadi A (2010) Study of beta-lactoglobulin genotypes in native and Holstein cattle of Kerman province. J Anim Prod 12 (2), 61-67.
Mohammadabadi MR, Ghasemi M (2011) Assessment of genetic diversity of Holstein and native cattle in Kerman province using Inter Simple Sequence Repeats. Modern Genet J 6 (1), 45-51 (In Persian).
Mohammadabadi MR, Shaikhaev GO, Sulimova GE et al. (2004) Detection of bovine leukemia virus proviral DNA in Yaroslavsl, Mongolian and black pied cattle by PCR. Cell Mol Biol Lett 9 (4A), 766-768.
Mohammadabadi MR, Soflaei M, Mostafavi H, Honarmand M  (2011) Using PCR for early diagnosis of bovine leukemia virus infection in some native cattle. Genet Mol Res 10 (4), 2658-2663.
Mohammadi A, Mohammadabadi MR, Mirzaei H et al. (2009) Study of Kappa Casein gene of local and Holstein dairy cattle in Kerman province using PCR-RFLP method. J Agric Sci Natur Resourc 16 (2), 125-132 (In Persian).
Moradian H, Esmailizadeh AK, Asadi M, Mohammadabadi MR (2019) Whole genome detection of recent selection signatures in Sarabi cattle: a unique Iranian taurine breed. J Genet Genomics 96 (11), 1-13.
Nyamushamba G, Mapiye C, Tada O et al. (2017) Conservation of indigenous cattle genetic resources in Southern Africa’s smallholder areas: turning threats into opportunities—A review. Asian-Australas J Anim Sci 1(2), 1-19.
Oldenbroek JK (1999) Genebanks and the management of farm animal genetic resources. ID-DLO.
Pasandideh M, Kharrati Koopaee H, Mohammad Abadi MR et al. (2016) Association of the OPN and PPARGC1A Alleles with Milk Somatic Cell Count in Iranian Holstein cattle. Modern Genet J 11 (3), 357-365 (In Persian).
Pasandideh M, Mohammadabadi MR, Tarang A, Esmailizadeh A (2011) An Association between the C>T Single Nucleotide Polymorphism of Bovine OPN Gene and Milk Production and Composition in Iran Holstein Cattle. Iran J Anim Sci 42 (3), 199-205 (In Persian).
Rakes M (1987) Genetic improvement of dairy animals through the use of artificial inseminations.
Ramljak J, Ivankovic A, Veit-Kensch CE et al. (2011) Analysis of genetic and cultural conservation value of three indigenous Croatian cattle breeds in a local and global context. J Anim Breed Genet 128, 73-84.

Royan Institute (2017) Royan Institute clones Murciana goat, Reproductive Biomedicine and Stem Cell. http://www.royaninstitute.org. [No authors listed]  (In Persian).

Safai A (2020) An analysis of the situation of industrial farms in the country. Statistics Center of Iran, Country Planning and Budget Organization, Presidential. (In Persian).
Scherf BD, Pilling D (2015) The second report on the state of the world's animal genetic resources for food and agriculture. FAOcommission on genetic resources for food and agricultureassessments. 978-92-5-108820-3.
Sharifi M, Taghizadeh A, Hosseinkhani Ali (2016) The introduction for the livestock and poultry industry in Iran. Agricultural Education and Promotion Publications. Iran, SN.1, 1- 978 (In Persian).
Sodhi M, Mukesh M, Kishore A et al. (2013) Novel polymorphisms in UTR and coding region of inducible heat shock protein 70.1 gene in tropically adapted Indian zebu cattle (Bos indicus) and riverine buffalo (Bubalus bubalis). Gene 527, 606-615.
Sponenberg DP, Martin A, Couch C et al. (2019) Conservation Strategies for Local Breed Biodiversity. Diversity 11(10), 177-192.
Srivastava A, Patel J, Ankuya K et al. (2019) Conservation of Indigenous Cattle Breeds. J Anim Res 9, 1-12.
Talle S, Chenyabuga W, Fimland E et al. (2005) Use of DNA technologies for the conservation of animal genetic resources: A review. Acta Agriculturae Scandinavica, Section A, Anim Sci 55, 1-8.
Torsten  N, Hoffmann AA, Pertoldi A et al. (2005) What can livestock breeders learn from conservation geneticsand vice versa?.  Front Genet 2 (27), 36-38.
Willi Y, Van Buskirk J, Hoffmann AA (2006) Limits to the adaptive potential of small populations. Annu Rev Ecol Evol Syst 37,433-458.
Woolliams J, Gwaze D, Meuwissen T et al. (1998) Secondary guidelines for the development of national farm animal genetic resources management plans–management of small populations at risk. Food and agriculture organization of the United Nations. Worldwide Sires, Hanford, California. In: Proceedings of the workshop. Dairy production and processing, Saudi Arabia  5(8), 120-124.
Zhang M, Peng W, Hu XJ et al. (2018) Global genomic diversity and conservation priorities for domestic animals are associated with the economies of their regions of origin. Sci Rep 1(8). 1-12.