کاربرد نشانگرهای ریزماهواره و ژنوم میتوکندریایی در بررسی‌های ژنتیک جمعیت ماهیان

نوع مقاله: مقاله علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری

2 دانشگاه تهران

چکیده

حفاظت از منابع ژنتیکی در جوامع ماهیان، در درجه اول نیازمند آگاهی از میزان ذخایر توارثی و تنوع‌ژنتیکی بین افراد یک گونه و نیز نیازمند حفظ و نگهداری منابع ژنتیکی در مراکز تکثیر و جوامع وحشی یا طبیعی است. در صورت عدم مدیریت صحیح در برنامه‌های تکثیر و رهاسازی ماهیان احتمال بروز خطراتی از جمله از دست رفتن تنوع ژنتیکی درون جمعیتی، بین جمعیتی و در نهایت انقراض وجود دارد. از اهداف کلی تحقیقات ژنتیک جمعیت، تشخیص وسعت تنوع-ژنتیکی داخل گونه‌ها و محاسبه این تنوع می‌باشد و در ژنتیک جمعیت ترکیب ژنتیکی و تکامل جوامع مختلف مطالعه می-شود. جهت تخمین تنوع‌ژنتیکی جمعیت‌ها از نشانگرهای گوناگونی استفاده می‌شود. نشانگرهای مولکولی مبتنی بر DNA در سال‌های اخیر جایگزین مناسبی برای نشانگرهای قدیمی مورفولوژیکی و سیتوژنتیکی محسوب می‌شوند. نشانگرهای ژنوم میتوکندریایی mtDNA از گروه نشانگرهای غیرمبتنی بر PCR و نشانگرهای ریزماهواره (میکروستلایت) از گروه نشانگرهای مبتنی بر PCR، به دلیل مزایای متعدد هر دو نوع نشانگر که تنوع و هتروزیگوتی را به خوبی نشان می‌دهند، کاربرد فراوانی در مطالعات ژنتیک جمعیت دارند. از میان نشانگرهای مولکولی که در سطح mtDNA استفاده می‌شوند، ژن 16SrRNA به کاربرد فراوانی در بررسی‌های فیلوژنتیک ماهیان دارد. همچنین میکروستلایت‌ها در بررسی تنوع‌ژنتیکی درون و میان جمعیت‌های یک گونه بسیار ارزشمند و کارآمد می‌باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

The application of microsatellite and mtDNA markers in the investigation of fish population genetic

نویسنده [English]

  • Melika Ghelichpour 1
چکیده [English]

The conservation of genetic resources in aquatic animals needs awareness about genetic reserves and genetic diversity among one species' individuals and also needs the conservation of genetic resources in the hatchery or wild and natural communities. It will lead to some threats such as inter- and intra-population genetic diversity loss and species extinction if propagation and sea ranching program being conducted improperly. Determination and calculation of inter- and intra-assay genetic diversity are of general goals of population dynamic studies and population genetic studies the genetic cross and population evolution. Different markers are used to estimate populations' genetic diversity. In recent years, DNA-based molecular markers have been considered as suitable alternatives for old morphologic and cytogenetic ones. Mitochondrial genomic markers mtDNA belonging to non-PCR-based markers and microsatellite markers belonging to PCR-based markers show diversity and heterozygocity suitably, thus have wide use in population genetic studies. From the molecular markers at mtDNA level, 16SrRNA is widely used in fish phylogenetic studies. On the other hand, microsatellites markers are very efficient and worthy in inter- and intra-population genetic diversity studies.

کلیدواژه‌ها [English]

  • population genetic
  • molecular markers
  • Aquatics
  • microsatellite
  • mtDNA
-webkit-text-stroke-width: 0px; "> 1. Billington, N., and Hebert, P.D.N. 1991. Mitochondrial DNA diversity in fishes and its
implications for introductions. Canadian Journal of Fish and Aquatic Science, 48: 80-94.
2. Brown, W.M. 1983. Evolution of animal mitochondrial DNA. Pp: 62-88 in M. NEI and R.K.
KOEHN, eds. Evolution of genes and proteins. Sinauer, Sunderland, Mass.
3. Bruford, M., Bradley, D., and Luikart, G. 2003. DNA markers reveal the complexity of
livestock domestication. Journal of Nature Reviews Genetics, 3: 900-910.
4. Ciftci, Y., and Okumus, I. 2002. Fish Population Genetics and Applications of Molecular
Markers to Fisheries and Aquaculture: I-Basic Principles of Fish Population Genetics.
Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Science, 2: 145-155.
5. Dehghanzadeh, H., Mirhoseini, S.Z., and Shadparvar, A. 2004. The investigation of genetic
diversity in Iranian native hens using RAPD markers. Journal of Pajuhesh and sazandegi, 17:2-9.

6. Fergusen, M. 1995. The role of molecular genetic markers in the management of cultured fish. G.R. Carvalhoand, T.J. Pitcher (Eds.), Molecular Genetics in Fisheries. Chapman and Hall, London: 81-104.
7. Ghelichpour, M., Shabani, A., and Shabanpour, B. 2011. Genetic diversity of the two
populations of Common carp (Cyprinus carpio) in Gharahsoo and Anzali regions using eight
microsatellite markers. Journal of Taxonomy and biosystematics, 5: 41-48.
8. Gilpin, M.E., and Soule, M.E. 1986. Minimum viable populations: processes of species
extinctions. M.E. Soule (end). Conservation Biology: The science of scarcity and diversity.
Sinauer Assotiates, Sunderland, Massachusetts. 19-34p.
9. Hard, J.J. 1995. Genetic monitoring of life-history characters in salmon supplementation:
problems and opportunities. American fisheries society symposium. Vol15. 212-225p.
10.Hashamzadeh Sagharlu, I. 2005. The application of population genetic in fisheries (2nd part).
Naghshemehr publication (translated book), 152p.
11.Kapuscinski, A.R. 1991. Genetic analysis of policies and guidelines for salmon and
steelhead hatchery production in the Columbia River Basin. Prepared for the Northwest.
12.Kolangi Miandareh, H., Shabani, A., and Hojati, M. 2015. The study of genetic diversity of
Rutilus Kutum (Kamensky, 1901) in some rivers of southern Caspian sea using sequence of
cytochrome b in mitochondrial DNA (mtDNA). 2015. Journal of applied Ichthyological
research, 2: 1-12.
13.Liu, Z.J., and Cordes, J.F. 2004. DNA marker technologies and their applications in
aquaculture genetics. Aquaculture, 238: 1-37.
14.Naderi, S., Rezaei, H.R., Taberlet, P., Zundel, S., Rafat, S.A., Naghash, H.R., Elbarody,
M.A.A., Ertugrul, O., and Pompanon, F. 2007: Large-scale mitochondrial DNA analysis of
the domestic goat reveals six haplogroups with high diversity. PLoS ONE, 2: 10, e1012.
15.Naghavi, M.R., Gharehyazi, B., and Hoseini salkadeh, G. 2008. Molecular markers (2nd
edition). Tehran university publications. 334p.
16.Oreilly, P.T., and Wiright, J.M. 1995. The Evolving Technology of DNA Fingerprinting and
its Application to Fisheries and Aquacultures. Fish Biology, 47: 29-55.
17.Page, R.D.M., and Holmes, E.C. 1998. Molecular Evolution: A Phylogenetic Approach.
Blackwell Scientific Publications, Oxford.
18.Rezvani Gilkolaei, S., Kavan, S.L., and Safari, R. 2012. A Study of Genetic Structure of
Rutilus frisii kutum in Anzali Lagoon, using Microsatellite markers. Journal of Agriculture
Science and Techonoly, 14: 327-337.
19.Stepien, C.A., and Kocher, T.D. 1997. Molecules and morphology in studies of fish
evolution. In: Molecular Systematics of Fishes (eds Kocher TD, Stepien CA), 1-12.
Academic Press, San Diego, CA.