Document Type : Research Paper
Authors
Abstract
Keywords
ارتباط چندشکلی اگزون 3 ژن میوستاتین با صفت دو قلوزایی در بز مرخز
کیوان خانی 1، علیرضا عبدالمحمدی*2، صاحب فروتنی فر3 ، علیرضا زبر جدی 4
1دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی.
* 2استادیار گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی.
3استادیار گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی.
4دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه رازی.
تاریخ دریافت: 05/02/1393، تاریخ پذیرش: 30/04/1393
چکیده
هدف این پژوهش بررسی چندشکلی اگزون 3 ژن میوستاتین و رابطه آن با نرخ دوقلوزایی در نژاد بز مرخز بود. در این پژوهش از 150 رأس بز ماده مرخز در ایستگاه تحقیقاتی علوم دامی سنندج خونگیری صورت گرفت. پس از استخراجDNA از یک جفت پرایمر اختصاصی جهت تکثیر قطعه 475 جفت بازی اگزون 3 استفاده شد. هضم آنزیمی محصولات PCR، وجود یک جهش T به G در نوکلئوتید 169 از این قطعه را تأیید کرد. در این جایگاه فراوانی سه ژنوتیپTT ، TG و GG به ترتیب 3/81 % ، 7/12% و 6 % و فراوانی دو آللT وG ، 88/0 و 12/0 برآورد شد. آزمون کای اسکور نشان داد که تعادل هاردی-وینبرگ در ژن میوستاتین برقرار نیست (01/0>P). نسبت احتمالات نرخ دوقلوزایی برای شکم زایش اول نسبت به شکم زایش دوم 1032/1 (05/0<P)، و نسبت به شکم زایش سوم 9497/4 (1/0>P) و شکم زایش دوم نسبت به سوم 4605/5 (1/0>P) بود. همچنین برآورد آماره کای اسکور (68/5) نشان داد که بروز صفت دوقلوزایی در بزهای مرخز به طور معنی داری تحت تأثیر ژنوتیپ ژن میوستاتین قرار میگیرد (05/0>P). نسبت احتمالات برای مقایسه ژنوتیپهای مختلف ژن میوستاتین نشان داد که برتری آنها برای این صفت به ترتیب TT>TG> GG میباشد. آماره کای اسکور برابر 65/2 مبین اختلاف معنی دار بین دو گروه ژنوتیپی TT و GG برای بروز دوقلوزایی در این نژاد بود. نتایج این پژوهش حاکی از آن است که ژن میوستاتین میتواند بعنوان نشانگری نسبتا مناسب، در برنامههای اصلاح نژادی بز مرخز جهت بهبود دوقلوزایی مورد توجه قرار گیرد.
واژه های کلیدی: ژن میوستاتین، دوقلوزایی، بز مرخز، PCR-RFLP.
مقدمه
برخی صفات اقتصادی مهم که میتوانند در اهداف اصلاح نژاد بزهای بومی لحاظ شوند شامل صفات رشد، تولیدمثل، گوشت، شیر، الیاف و موهر میباشد. در این میان صفات تولیدمثلی، به ویژه دوقلوزایی میتوانند به عنوان بخشی از اهداف ضروری مورد توجه اصلاح گران قرار گیرد. در حوزه ژنتیک و اصلاح، اطلاع از ساختار ژنتیکی جمعیتها میتواند کمک بزرگی برای برنامه ریزی برای طرح های اصلاح نژادی و از همه مهمتر، حفظ ذخایر ژنتیکی باشد (Alinaghizadeh et al., 2010). اخیرا پیشرفتهای قابل توجهی در ژنتیک مولکولی جهت کشف ژنهای کاندیدا در ارتباط با صفات تولید مثلی صورت گرفته است (Mousavizadeh et al., 2009). استفاده از ژنتیک مولکولی کاربردهای زیادی دارد. یکی از آنها تعیین ژنوتیپ افراد برای جایگاههای ژنتیکی خاص است. ژنهایی که صفات پلیژنیک را تحت تأثیر قرار میدهند دقیقا شناسایی نشدهاند، ولی تعدادی از ژنهای کاندیدا با اثرات اصلی شناسایی شدهاند (Mousavizadeh et al., 2009)، که یکی از این ژنها، ژن میوستاتین[1] میباشد. ژن میوستاتین یا عامل ۸ رشد و تمایز[2](GDF8) عضوی از خانواده [3]TGFβ میباشد که به عنوان ژن کاندیدا برای صفت ماهیچه مضاعف در نژادهای مختلف دام و طیور و حتی انسان شناخته شده است (GU et al., 2003). میوستاتین در طی چرخه تکثیر سلول، فاز G1 و G2رشد سلولرا بلوکه میکند، و نقش تنظیمی منفی و کلیدی در رشد و هوموستاز عضلة اسکلتی دارد (Julianna et al., 2002). همچنین به موازات، آن در زمان بلوغ از طریق تنظیم گونادوتروپین ها و GnRH نقش مهمی در فعالیتهای تولید مثلی دارد. کمبود طولانی مدت سطوح رایج میزان میوستاتین در دسترس هیپوتالاموس، میتواند منجر به تأخیر در بلوغ شود (Ma et al., 2011). در حقیقت میوستاتین نقش مهمی در تنظیم هورمونهای ضروری برای سیستم تولیدمثل دام دارد. میوستاتین به همراه هورمونهای جنسی، با شیوههای مختلف فرآیندهای تولید مثلی را تنظیم میکند (Hua et al., 2009 (An et al., 2010;. این ژن در ناحیه سانترومری کروموزوم شماره 2 بز قرار دارد و دارای 3 اگزون و 2 اینترون است (Zhang et al., 2012). مطالعات متعددی روی این ژن در گاوهای نژاد پیدمونتز[4] و آبی بلژیکی[5] گزارش شده است (Kambadur et al., 1997). طی پژوهشی که در گوسفندان نژاد بلوچی ایران صورت گرفت بخشی از اینترون اول و دوم آن بررسی و مشخص شد که این ژن دارای چند شکلی بوده و ژنوتیپهای BB و AB آن با ارزش اصلاحی وزن تولد این نژاد همبستگی دارند (Masoudi et al., 2004). همچنین، در گوسفندان نژاد سنجابی ایران نیز وجود چندشکلی در نواحی اینترونی بررسی شد و فراوانی ژنوتیپهای MM، Mm و mmدر ژن میوستاتین به ترتیب 2، 33/1 و 67/96 درصد و فراوانیM و m به ترتیب 03/0 و97/0 برآورد گردید (Soufy et al., 2009). با توجه به این که مطالعه تنوع ژنتیکی نژادهای بومی برای حفاظت از منابع ژنتیکی دامهای بومی ضروری است (Mohammadi et al., 2009) و این که تاکنون مطالعهای در مورد وجود جهش در ناحیه اگزون 3 ژن میوستاتین در بزهای بومی ایران گزارش نشده است. با توجه به اهمیت نژاد بز مرخز در منطقه و کشور به واسطه ویژگیهای منحصر به فرد و نیز جمعیت محدود آن، این پژوهش برای اولین بار با هدف بررسی وجود چندشکلی در اگزون 3 ژن میوستاتین نژاد بز مرخز، تخمین فراوانی آللهای مختلف و رابطه آن با صفت دوقلوزایی انجام شد.
مواد و روشها
از تعداد 150 رأس بز ماده نژاد مرخز موجود در ایستگاه تحقیقاتی علوم دامی سنندج با استفاده از ونوجکتهای دارای EDTA از سیاهرگ وداج خونگیری شد. نمونههای این پژوهش در دو گروه طبقه بندی شدند. در گروه اول بزهایی بودند که در دو یا چند زایش تک قلوزا بودند و در گروه دوم دامهایی قرار گرفتند که یک، دو و یا سه بار دوقلوزایی را در زایشهای خود بروز داده بودند سپس نمونهگیری در هر گروه به صورت تصادفی انجام شد. جهت آنالیزهای بعدی، نمونه های خون پس از جمع آوری به دانشکده کشاورزی دانشگاه رازی منتقل شدند. استخراج DNA با استفاده از کیت100 Diatom DNA Prepبه روش گوانیدین سیلیکاژل انجام شد. کیفیت DNA استخراجی با الکتروفورز بر روی ژل آگارز یک درصد بررسی گردید.
برای تعیین چند شکلی در ژن میوستاتین از یک جفت آغازگر زیر استفاده شد. این آغازگرها براساس توالی ژنومی (EF591039) بز، جهت تکثیر یک قطعه 475 جفت بازی از ناحیه اگزون 3 ژن میوستاتین و با استفاده از نرم افزار 5 Oligo طراحی شدند. FWD: 5′ -TGG GGA TCT ATT ACT AAC TCT- 3′ و REV: 5′ - ATT GTT GAG GGG AAG AC - 3′. واکنش زنجیرهای پلیمراز ( [6](PCRدر حجم 25 میکرولیتر با محتویات یک میکرولیتر DNA با غلظت 50-100 نانوگرم، هر یک از آغازگرها با غلظت25/0 میکرومولار، 5/2 میکرولیتر بافر PCR X 1، 2/0 میلیمولار dNTP، 5/2 میلیمولارMgCl2، 1 واحد آنزیم تک پلیمراز (DNA polymerase (Taq و 55/14 میکرولیتر آب انجام شد. واکنش زنجیرهای پلیمراز با برنامه حرارتی زیر به کمک دستگاه ترموسایکلرمدل (Corbett Life Science) انجام شد: حرارت 94 برای واسرشت سازی اولیه به مدت 5 دقیقه و تعداد 35 چرخه در دمای 95 برای واسرشته سازی به مدت 30 ثانیه، دمای 58 به منظور اتصال آغازگرها به مدت 30 ثانیه، دمای 72 برای گسترش آغازگرها به مدت 45 ثانیه. گسترش نهایی نیز در دمای 72 به مدت 10 دقیقه صورت گرفت. برای مشاهده محصولات PCR از ژل آگارز 1 درصد با ولتاژ 92 به مدت 1 ساعت استفاده شد. رنگ آمیزی ژل به کمک اتیدیوم بروماید به مدت یک ساعت صورت گرفت. جهت تعیین چند شکلی در نمونهها، محصولات PCR به کمک آنزیم برشی (5′- AAGCTT-3′)Hind III به مدت زمان 6 ساعت در دمای 37 مورد هضم آنزیمی قرار گرفت. برای مشاهده قطعات هضم شده از ژل آگارز 3 درصد با ولتاژ 85 به مدت یک ساعت و بیست دقیقه استفاده شد. محاسبه فراوانی آللی، ژنوتیپی، تعادل هاردی- وینبرگ و شاخصهای جمعیتی نیز با نرم افزار 32 Popgene انجام شد. برای بررسی رابطه چندشکلی ژن مورد مطالعه با صفت دو قلوزایی از مدل چند متغیره رگرسیون لجستیک و رویه GENMOD نرم افزار ( SAS (9.1 استفاده گردید. در این مطالعه اثر شکم زایش و ژنوتیپهای ژن میوستاتین به عنوان عوامل ثابت در مدل آماری منظور شدند. در نتیجه مدل زیر برای آنالیز دادها برازش گردید.
Y ij = μ+ Pi + Gj + e ij
Y ij متغیر وابسته (صفت دو قلوزایی)، μ میانگین صفت در جامعه، Pi اثر iامین شکم زایش ، Gjاثر jامین ژنوتیپ و e ij اثر عوامل باقیمانده میباشد. از شاخص نسبت احتمالات (ORs)[7] و آمارهکای اسکور برای تعیین رابطه اثرات مدل و صفت دوقلوزایی استفاده شد و سطوح معنی داری 05/0 و 1/0 برای بیان اختلافهای معنی دار مورد توجه قرار گرفت.
نتایج و بحث
کیفیت مناسبDNA روی ژل آگارز یک درصد در شکل 1 قابل مشاهده است. اغلب نمونهها دارای باند تیز و بدون کشیدگی بودند. برخی نمونههای نامناسب و با کیفیت پایین دوباره مورد استخراج قرار گرفتند. در این پژوهش با استفاده از یک جفت آغازگر اختصاصی طراحی شده، بخشی از اگزون 3 ژن میوستاتین به طول 475 جفت باز با موفقیت تکثیر شد (شکل2). هضم آنزیمی محصول PCR ژن میوستاتین در این مطالعه، حاکی از وجود این دو نوع آللT (آلل وحشی) یا G (جهش یافته) در باز 169 از این قطعه تکثیر یافته بود. توالی تکثیر شده این آنزیم دارای یک جایگاه برش (AAGCTT ) توسط آنزیم برشیHind III بود. در صورتی که در ناحیه شناسایی مورد نظر تغییری ایجاد شود و نوکلئوتیدT به G تغییر یابد، آنزیم قادر به برش قطعه نبوده، و تنها یک قطعه به طول 475 جفت بازی برای بزهای با ژنوتیپ هموزیگوت GG قابل انتظار است (شکل 3).
شکل1- نمونههایی از DNAهای استخراج شده روی ژل آگارز.
Figure 1- Samples of DNAs extracted on agarose gel.
شکل 2- محصولات PCR اگزون 3 ژن میوستاتین روی ژل آگارز.
Figure 2- PCR products of myostatin gene exon 3 on agarose gel.
شکل 3- نتایج هضم آنزیمی محصولات PCR روی ژل آگارز 3%.
Figure 3- Enzyme digestion results of the PCR products on 3% agarose gel.
ولی در صورت عدم جهش نوکلئوتید T به G به دلیل هضم آنزیمی دو قطعه 169 و 306 جفت بازی ایجاد میشود. بدین ترتیب پس از هضم آنزیمی برای بزهای با ژنوتیپ هتروزیگوت (TG) سه قطعه 169، 306 و 475 جفت بازی مشاهده شد (شکل3). در این مطالعه فراوانی ژنوتیپی TT، TG و GG به ترتیب برابر با 3/81 % ، 7/12% و 6 % و نیز فراوانی آللیT و G به ترتیب 88/0 و 12/0 برآورد گردید (جدول1). در پژوهشی روی نژاد بزهای چینی (Zhang et al., 2012) با بررسی ناحیه پرموتور ژن میوستاتین فراوانی آللی متفاوتی را در این نژادها برآورد کردند. فراوانی آلل A از 49/0 تا 9/0 و آلل B از 51/0 تا 1/0 در بین نژادها متفاوت بود. همچنین در پژوهشی روی گوسفندان سنجابی ایران فراوانی03/0 و 97/0 به ترتیب برای آللهایM و m محاسبه شد (Soufy et al., 2009). آنها برخلاف این پژوهش بیشترین فراوانی ژنوتیپی را برای ژنوتیپ هموزیگوت مغلوب (mm) گزارش نمودند. در این جمعیت، مقدار شاخص شانون (I) و میانگین هتروزیگوسیتی با استفاده از شاخص نئی[8] برابر با 3735/0 و 2162/0 برآورد گردید که نشان دهنده وجود چند شکلی ژنتیکی ژن میوستاتین در این جمعیت میباشد (جدول1). آماره کای اسکور (62/26) نشان داد که تعادل هاردی- وینبرگ در این جمعیت برای جایگاه ژن میوستاتین وجود ندارد (01/0> (Pکه با نتایج بدست آمده از تحقیقات روی ژن میوستاتین در بزهای نژاد بوئر[9] و بومی چین بود، مطابقت نداشت (2012 Zhang et al.,). آنها نشان دادند که تعادل هاردی- وینبرگ در این جمعیت ها وجود دارد. نتایج حاصل از این پژوهش با نتایج بدست آمده در گوسفندان نژاد لری ایران مطابقت داشت، در آن جمعیت مشخص شد که ژن میوستاتین از تعادل هاردی-وینبرگ انحراف دارد (2013 Sepahvand et al.,). از دلایل مؤثر بر وجود تعادل یا انحراف از آن برای یک جایگاه ژنی در جمعیت میتوان به اندازه جمعیت، نوع جهش، میزان جهش، مهاجرت، انتخاب و نوع آمیزش افراد اشاره نمود. لازم به ذکر است که تا به حال مطالعهای برای بررسی فراوانی آللی و ژنوتیپی در این جایگاه از ژن میوستاتین در بزهای بومی ایران گزارش نشده است. نتایج حاصل از بررسی رابطه شکم زایش و چندشکلی مورد مطالعه با نرخ دوقلوزایی بز مرخز در جدول2 نشان داده شده است. در این مطالعه شکم زایش رابطه معنی داری با دوقلوزایی نشان داد (05/0>P ). این نتایج با نتایج پژوهشی که بر روی نژاد بزهای چینی بود، مطابقت داشت (Wang et al; 2011). هم چنین در پژوهشی که بر روی نژاد گوسفند هان[10] انجام شد، مشخص گردید که شکم زایش رابطه معنی داری با صفت دوقلوزایی دارد(Chu et al., 2004). در این مطالعه نسبت احتمالات نرخ دوقلوزایی برای شکم زایش اول نسبت به شکم زایش دوم 1032/1 (05/0<P)، و نسبت به شکم زایش سوم 9497/4 (1/0>P) و شکم زایش دوم نسبت به سوم 4605/5 (1/0>P) بود. با توجه به این نتایج میتوان دریافت که نرخ بروز دوقلوزایی با افزایش شکم زایش در نمونههای مورد مطالعه کاهش یافته است که این نتایج با مطالعات گزارش شده توسط (2000) & Rao Notter مطابقت دارد. آنها بیان نمودند که اگر دامهای یک گله در شکم زایش اول چند قلوزایی بالایی داشته باشند، عواملی مانند استرس در هنگام آبستنی میتواند باعث کاهش چند قلوزایی در شکمهای بعدی شود.
جدول 1- فراوانیهای آللی و ژنوتیپی و تعادل هاردی-وینبرگ برای ژن میوستاتین در نژاد بز مرخز.
Table 1-.Allele and genotype frequencies and Hardy-Weinberg equilibrium for myostatin gene in Markhoz goat breed.
|
شاخص شانون Shanon Index |
میانگین هتروزیگوسیتی Heterozygosity Mean |
هتروزیگوسیتی مورد انتظار Expected Heterozygosity |
هموزیگوسیتی مورد انتظار Expected Homozygosity |
کای اسکور Chi Square |
فراوانی آللی Allele frequency |
فراوانی ژنوتیپی Genotype frequency |
||
|
|
|
|
|
|
0.88 |
T |
0.06 |
GG |
|
0.3735 |
0.2162 |
0.2170 |
0.7830 |
26.627 |
0.12 |
G |
0.127 |
TG |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.813 |
TT
|
اما، گزارشهایی نیز مبنی بر افزایش احتمال دوقلوزای با افزایش شکم زایش وجود دارد .(Silva del Río et al., 2007) بررسی میزان دوقلوزایی در شکم زایش های مختلف گوسفندان نژاد کارول- ملپورا[11] نشان داد که افزایش شکم زایش دارای رابطه معنی داری با بروز دو قلوزایی است .(Mishra at el., 2009) گفته میشود علت آن وقوع بیشتر تخمک ریزی چند تایی در شکمهای بالاتر میباشد (.(Ghavi Hossein-Zadeh et al, 2088 هم چنین رابطه معنی دار شکم زایش با صفت دوقلوزایی به دلیل افزایش سن و اثرات مادری نیز گزارش شده است (Maxa et al., 2007; Ligda et al., 2000). در این پژوهش برآورد آماره کای اسکور (68/5) نشان داد که بروز صفت دوقلوزایی در بزهای مرخز بطور معنی داری تحت تأثیر ژنوتیپ ژن میوستاتین قرار میگیرد (05/0=P). نسبت احتمالات بروز دوقلوزایی برآورد شده در این مطالعه برای مقایسه ژنوتیپهای مختلف ژن میوستاتین نشان داد که برتری آنها برای این صفت بصورت TT>TG>GG میباشد (جدول2). اگر چه نسبت برآورد شده برای بروز صفت دو قلوزایی در ژنوتیپهای TG نسبت به ژنوتیپTT کمتر و برابر با 79/0 بود، اما آماره کای اسکور (87/0) نشان داد که این اختلاف از نظر آماری معنی دار نیست. همچنین نتایج نشان داد که بروز دوقلوزایی در ژنوتیپهایTG نسبت به ژنوتیپهای GG بیشتر و برابر با 27/2 برابر میباشد، اما آماره کای اسکور برابر با 45/1 بیانگر عدم وجود اختلاف معنی دار بین این دو گروه ژنوتیپی بود. در این پژوهش مشاهده شد که ژنوتیپهای TT دارای 86/2 برابر نرخ دوقلوزایی بیشتر نسبت به ژنوتیپهای GG ژن میوستاتین میباشند و آماره کای اسکور برابر 65/2 بود که مبین اختلاف معنی دار بین این دو گروه ژنوتیپی در سطح معنی داری 1/0 بود (جدول 2).
جدول 2- برآورد نسبت احتمالات و آمارههای کای اسکور مربوط به شکم زایش و ژنوتیپها مربوط به نرخ دوقلوزایی در بز مرخز.
Table 2- Estimation of Odds Ratios and Chi-Square statistics related to parity and genotypes for twining rate.
|
متغیر Variables |
نسبت احتمالات Odds Ratio |
کای اسکور Chi-Square |
احتمال معنی داری P > ChiSq |
|
|
|
شکم زایش (Parity) |
|
7.52 |
0.0249** |
|
|
|
زایش1 (Parity 1) زایش2 (Parity 2) |
1.1032 |
0.41 |
0.5244 |
|
|
|
زایش1 (Parity 1) زایش3 (Parity 3) |
4.9497 |
2.80 |
0.094 * |
|
|
|
زایش2 (Parity 2) زایش3 (Parity 3) |
5.4605 |
3.12 |
0.0771* |
|
|
|
ژنوتیپ( Genotype) |
|
5.68 |
0.05** |
|
|
|
TG/GG 2.2747 1.45 0.2286 |
|
||||
|
TG/TT 0.7945 0.87 0.3505 |
|||||
|
TT/GG |
2.8632 |
2.65 |
0.099* |
|
|
** معنی داری در سطح 05/0>P، * معنی داری در سطح 1/0>P
تا به حال مطالعهای در زمینه بررسی چندشکلی ژن میوستاتین در نژاد بز مرخز در ارتباط با صفات تولید مثلی انجام نگرفته و نقش میوستاتین در تولید مثل به خوبی بررسی نشده است. اما، نتایج دیگر مطالعات نشان داده که نقش ژن میوستاتین تنها به عنوان تنظیم کننده و مهارکننده مستقیم رشد در بافت رگی نیست (Ji et al., 1998)، بلکه در باروری و تولید مثل هم نقش موثری دارد (al., 2002 Rios et). در پژوهشی دیگر نتایج بدست آمده نشان داده که محور هیپوتالاموس-هیپوفیز- تیروئید سبب فعال سازی پروموتور میوستاتین در جهت بیان ژن میوستاتین برای تولیدمثل میشود (Ma et al., 2001). اثرات متعددی از محور هیپوتالاموس-هیپوفیز بروی اعضای TGF-β گزارش شده، که میتواند منجر به بیان بیشتر این ژنها در بروز دوقلوزایی و چند قلوزایی در گوسفند شود .(Juengel et al., 2002) از طرفی آزمایشی با هدف بررسی این فرضیه که FecB، FecG و FecXو میوستاتین برای رشد فولیکول، نرخ تخمک گذاری و غلظت پروژسترون در پستانداران ارتباط دارد، انجام شد. آنها نشان دادند که وجود ژنهای FecB و Fecx برای فعالیت و رشد طبیعی فولیکول در قبل و بعد از رشد ضروری میباشند (McNatty et al., 2005). از این رو، فرض بر این است که میوستاتین می تواند همراه با ژنهای FecB و FecX در دوقلوزایی بزهای بومی نقش ایفا کند (Vaiman et al., 1996)، بنابراین با در نظر گرفتن آن در برنامههای انتخاب به کمک نشانگر (MAS)[12] ممکن است بتوان سبب بهبود این صفت در نژاد بزهای مرخز ایران شد. در این پژوهش اگرچه برای صفت دوقلوزایی بین ژنوتیپ های ژن میوستاتین تفاوت هایی مشاهده شد، اما فقط تفاوت ژنوتیپهای TT و GGاز نظر آماری و در سطح 1/0 معنی دار بود. اما باید توجه نمود که آزمون کای اسکور حساس به تعداد نمونه میباشد، با ثابت در نظر گرفتن سایر پارامترها، هرچه تعداد نمونه بالاتر رود (حتی با ثابت ماندن فراوانیهای مختلف ژنوتیپی) آماره کای اسکور بزرگتر بوده و احتمال معنی داری آن افزایش مییابد. شاید یکی از عوامل کوچک بودن آماره کای اسکور و معنی دار بودن آن درسطح احتمال 1/0 در این مطالعه، محدود بودن تعداد نمونه باشد. لذا این احتمال وجود دارد که با افزایش تعداد بیشتر نمونه در مطالعات بعدی روی نژاد بز مرخز و یا دیگر نژادهای بومی ایران، نقش مؤثرتری از ژن میوستاتین در فرآیندهای تولید مثل و دوقلوزایی نمایان گردد. به دلیل پایین بودن وراثت پذیری صفات تولید مثلی نظیر دوقلوزایی، علاوه بر اینکه روشهای نقشه یابی QTL و یافتن ژنهای مؤثر میتواند در برنامههای اصلاحی این نژاد بسیار مؤثر باشند، بهبود فاکتورهای محیطی و غیر ژنتیکی از قبیل اعمال فلاشینگ در تغذیه بزهای مرخز در فصل جفتگیری میتواند دوقلوزایی را در این نژاد بهبود بخشیده و سبب ازدیاد جمعیت این نژاد در منطقه و نیز سودآوری بالاتری برای پرورش دهندگان شود.
تشکر و قدردانی
از مسئولین محترم ایستگاه تحقیقاتی علوم دامی سنندج که در انجام این پژوهش ما را یاری دادند تشکر و قدردانی میشود.
منابع
Alinaghizadeh H, Mohammad Abadi MR, Zakizadeh S (2010). Exon 2 of BMP15 gene polymorphism in Jabal Barez Red Goat. Agricultural Biotechnology 2: 69-80.
An XP, Hou JX Wang, LX, Li G, Wang JG, Song YX, Zhou GQ, Han D, Ling L, Cao BY )2010 .(Novel polymorphisms of the growth hormone gene and their effect on growth traits in Chinese goats. Meat Science 86: 758-763.
Arthur PF, Makarechian M, Price MA (1988). Incidence of dystocia an prenatal calf mortality resulting from reciprocal crossing of double-muscled and normal cattle. Canadian Veterinary Journal 29: 163-167.
Chu MM, Li BX, Wang JI, Ye SC, L Fang (2004) Association between PCR-SSCP of growth differentiation factor 9 and genes high prolificacy in small tail Han sheep. Animal Biotechnology 15: 111-120
Fahrankrug SC, Casas E, Keel JW, Smith TD (1999). Direct genotyping of the double-muscling locus Piedmotese and Belgain blue cattle by fluorescent PCR. Journal of Animal Science 77: 2028-2030.
Gerrard DE, Thrasher KH, Grant A, Lemenager RP, Judge MD (1991). Serum-induced myoblast proliferation and gene expression during development of double muscled and normal cattle. Journal of Animal Science 69: 317-322.
Ghavi Hossein-ZadehN, Nejati-Javaremi A, Miraei-Ashtiani SR, Kohram H (2008). An Observational Analysis of Twin Births, Calf Stillbirth, Calf Sex Ratio, and Abortion in Iranian Holsteins. Journal of Dairy Science 91: 4198-4205.
Gu Zh L, Zhu D H, Li N, Li H, Deng X M, Wu Ch X (2003). The single nucleotide polymorphisms of the chicken myostatin gene are associated with skeletal muscle and adipose growth. Science China (Chin Life Science) 33: 273–280.
Hua GH, Chen SL, Yu JN, Cai KL, Wu CJ, Li QL, Zhang CY, Liang AX, Han L, Geng LY, Shen Z, Xu DQ, Yang LG (2009). Polymorphism of The growth hormone gene and its association with growth traits in Boer goat bucks. Meat Science 81: 391–395.
Ji S, Losinski RL, Cornelius SG, Frank GR, Willis GM, Gerrard DE, Depreux FF, Spurlock ME (1998). Myostatin expression in porcine tissues: tissue specificity and developmental and postnatal regulation. American Journal of Physiology 275: R1265-73.
Juengel JL, Hudson NL, Heath DA, Smith P, Reader K, Lawrence SB, O’connell AR, Laitinen M, Cranfield M, Groome NP, Ritvos O, McNatty KP (2002). Growth differentiation factor 9 and bone morphogenetic protein 15 are essential for ovarian follicular development in sheep. Biology of Reproduction 67: 1777-1789.
Julianna K, Gócza E (2002). The role of the myostatin protein in meat quality. Archives Tierzu/ Archives Animal Breeding 45: 159-170.
Kambadur R, Sharma M, Smith TP, Bass JJ (1997). Mutationsin myostatin (GDF-8) in double-muscled Belgian Blue and Piedmontese cattle. Genetics Reaserch 7: 910–916.
Ligda Ch, Gabriilidis G, Papadopoulos Th, Georgou A (2000). Estimation of genetic parameters for production traits of Chios sheep using a multitrait animal model. Livestock Production Science 66: 217 –221.
Ma K, Mallidis C, Artaza J, Taylor W, Gonzalez-Cadavid N, Bhasin (2001). Characterization of 5'-regulatory region of human myostatin gene. American Journal of Physiology and Endocrinology Metabolism 281: E1128-36.
Masoudi A, Aomrani H, Abbasi A, Najatijavarmi A, Farhang KH, KHanians A, Zeyaei F (2003).The using PCR-SSCP method for determination Polymorphism Myostatin Gene and its Relationship whit Economic Traits to the Balochi Sheep. The 4th Nationnal Biotechnology Conference on Islamic Republic of Iran.
Maxa J, Norberg E, Berg P, Pedersen J (2007). Genetic parameters for growth traits and litter size in Danish Texel, Shropshire, Oxford Down and Suffolk. Small Ruminant Research 68: 312-317.
McNatty KP, Juengel JL, Reader KL, Lun S, Myllymaa S, Lawrence SB (2005). Bone morphogenetic protein 15 and growth differentiation factor 9 cooperate to regulate granulosa cell function in ruminants. Reproduction 129: 481–487.
Mishra AK, Arora AL, Kumar S, Prince LL (2009). Studies on effect of Booroola (FecB) genotype on lifetime ewes’ productivity efficiency, litter size and number of weaned lambs in Garole×Malpura sheep. Animal Reproduction Science 113: 293–298.
Mohammadi A, Nassiry MR, Mosafer J, Mohammadabadi MR, Sulimova GE (2009). Distribution of BoLA-DRB3 allelic frequencies and identification of a new allele in the Iranian cattle breed Sistani (Bos indicus). Russian Journal of Genetics 45: 198-202.
Mousavizadeh A, Mohammad Abadi MR, Torabi A, Nassiry MR, Ghiasi H, AliEsmailizadeh AK (2009). Genetic polymorphism at the growth hormone locus in Iranian Talli goats by polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism (PCR-SSCP). Iranian Journal of Biotechnology 7: 51-53.
Rao S, Notter DR (2000). Genetic analysis of litter size in Targhee, Suffolk, and Polypay sheep. Journal of Animal Science 78: 2113–2120.
Rios R, Carneiro I, Arce VM, Devesa J (2002). Myostatin is an inhibitor of myogenic differentiation. American Journal of Physiology Cell Physiollogy 282: C993-9.
Sepahvand F, Beigi nassiri M, fayazi J, khaldari M (2013). Identification of Myostatin gene polymorphism in Lori sheep breed by PCR-SSCP Method. Of 8th Conference on Biotechnology Islamic Republic of Iran and 4th Conference Biosafety. Volume VIII, July. 7, 6, 2013. University Tehran.
Silva del Río N, Stewart S, Rapnicki P, Chang Y, Fricke P (2007). An Observational analysis of twin births, calf sex ratio, and calf mortality in Holstein dairy cattle. Journal of Dairy Science 90: 1255-1264.
Soufy B, Mohammadabadi MR, Shojaeyan K, Baghizadeh A, Ferasaty S, Askari N, Dayani O (2009). Evaluation of myostatin gene polymorphism in Sanjabi sheep by PCR-RFLP method. Journal of Animal Science Researches 19: 81-89.
Vaiman D, Schibler L, Bourgeois F, Oustry A, Amigues Y, Cribiu EP (1996). A genetic linkage map of the male goat genome. Gene 144(1): 27 9-305.
Wang PQ, Deng LM, Zhang BY, Chu MX, Hou JZ (2011). Polymorphisms of the cocaine-amphetamine-regulated transcript (CART) gene and their association with reproductive traits in Chinese goats. Genetics Molecular Research 10(2): 731-738.
Zhang C, Liu Y, Xu D, Wen Q (2012). Polymorphisms of myostatin gene (MSTN) in four goat breeds and their effects on Boer goat growth performance. Molecular Biology Reports 39: 3081-3087.
Association of Myostatin Gene Exon 3 Polymorphism with twining trait in Markhoz Goat
Khani K.1, Abdolmohammadi A.R.*2, Foroutanifar S.3, Zebarjadi A.4
1 MSc Student, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture and natural Resources, Razi University.
2Assistant Professor, Department of Animal Science g, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Razi University.
3 Assistant Professor, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Razi University.
4 Associate Professor ,Department of Agronomy and Plant Breeding, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Razi University.
Abstract
The aim of this study was to investigate polymorphism in the exon 3 of myostatin gene and its relationship with twining rate in Markhoz Goat. In this study, blood samples of 150 goats were collected from Animal Science Research Station of Sanandaj province. After DNA extraction, one set of specific primers was designed and used to amplify a 475bp fragment of the myostatin gene exon 3. The enzyme digestion of the PCR products confirmed presence of a mutation from T to G nucleotide in position 169 of the amplified fragment. The genotype frequencies of TT, TG, and GG were estimated 81.3%, 12.7% and 6%, and allele frequencies estimated were 88% and 12% for T and G alleles, respectively. The Chi-Square test showed Hardy-Weinberg equilibrium in myostatin gene (P<0.01). The amounts of Odd Ratio estimated for twining rate were 1.1032 for first parity on second parity (P>0.05) and 4.9497 on third parity (P<0.1), and 5.4605 for second parity on third parity (P<0.1). Also, the Chi-Square statistic (5.68) showed that twining rate in Markhoz goat breed is statistically affected by myostatin gene genotypes (P<0.05). The Odds Ratios obtained to compare the different genotypes of the myostatin gene showed superiority for twining rate as TT>TG>GG genotypes. The Chi-Square statistics equal to 2.65 demonstrated significant differences between two TT and GG genotype groups for twining rate in Markhoz goat. The results of this research demonstrate that the myostatin gene can be considered as a suitable marker to improve twining rate in breeding programs of Markhoz goat.
Keyword: Myostatin gene, Twining, Markhoz goat, PCR-RFLP.
* نویسنده مسئول: علیرضا عبدالمحمدی تلفن: 08318323728 Email: alirezaam@razi.ac.ir
2- Myostatin
3- Growth Differentiation Factor-8
4- Transforming Growth Factor- β
5- Piedomontese
6- Belgain Blue
1- Polymerase chain reaction
1- Odds Ratio
1- Nei Index
2- Boer
1-Han
2- Garole-Malpura
Marker-Assisted Selection- 1
* Corresponding Author: Abdolmohammadi A.R. Tel: 09188318918 Email: alirezaam2006@gmail.com
)
