بررسی تنوع ژنتیکی میگوی سر تیز metapenaeus affinis در خلیج فارس با استفاده از توالی یابی ژنوم میتوکندریایی

thesis
abstract

دانستن ساختار ژنتیکی آبزیان و تمایز جمعیتهای متفاوت برای حفاظت از گونه ها و جمعیت ها و حفظ تنوع زیستی حائز اهمیت می باشد. شناسایی ژنتیکی ذخایر همچنین یکی از اولویت های مهم به منظور یافتن منابع طبیعی بکر در جهت اطمینان از به گزینی گونه ها می باشد. ذخایر گوناگون اغلب روند یکسانی از رشد، مقاومت در برابر بیماری یا نشان دادن خصوصیت های مهم از خود بروز نمی دهند (9)، بنابراین اطلاع در زمینه این خصوصیات و ارتباط آنها با ژنوتیپ های مشخص در جهت بهبود برنامه ها و توسعه سیستم تکثیر و پرورش گونه های مورد مطالعه موثر می باشد. تمایز جمعیتهای آبزیان به سه روش متداول مانند استفاده از ویژگیهای ریخت شناسی، نشانگرهای پروتئینی و مولکولی dna) و mtdna) انجام می گیرد. روش مولکولی استفاده از تفاوت در توالی های dna از دقیق ترین روشها در طبقه بندی موجودات و تعیین تمایز ژنتیکی آنها می باشد، به طوری که امروزه نشانگرهای dna به ابزاری قابل اعتماد در مطالعات تنوع گونه ای تبدیل شده اند (16). ژنوم میتوکندریایی (mtdna) به طور گسترده ای در بررسی جمعیت های گونه های مختلف آبزیان مورد استفاده قرار می گیرد و کارایی خوبی در بررسی ساختار ژنتیکی و جداسازی جمعیت ها دارد. ژنوم میتوکندری از طریق مادری به ارث میرسد و بنابراین پدیده کراسینگ اور و نوترکیبی در آن صورت نمی گیرد. این خاصیت باعث بروز اختلاف ژنتیکی بیشتر در ژنوم میتوکندری نسبت به ژنوم هسته شده است و از این رو برای تفکیک گروه های مختلف موجودات که برای سالها از هم جدا بوده اند نشانگر خوبی می باشد (19). توالی یابی ژنوم میتوکندریایی (mtdna sequencing) یکی از پرکاربردترین روشها برای تعیین رابطه فیلوژنتیکی (شجره شناسی ژنتیکی) و فیلوژئوگرافی (شجره شناسی جغرافیایی) بین جمعیت ها و گونه های نزدیک به هم محسوب می شود (2). ژن 16srrna یکی از نواحی بسیار متغیر در ژنوم میتوکندریایی می باشند که می توان با استفاده از تکنیک توالی یابی این ناحیه، ساختار ژنتیکی را بررسی نمود (3). میگوی سرتیز metapenaeus affinis (h. milne edwards, 1837) متعلق به خانواده penaeidae و جنس metapenaeus، یکی از گونه های مهم میگو در آب های خلیج فارس به خصوص در استان هرمزگان به شمار می رود که هر سال در فصل صید میگو از لحاظ میزان صید رتبه دوم بعد از میگوی موزی را به خود اختصاص می دهد و ذخایر آن در معرض برداشت بی رویه قرار دارد. از آنجا که اطلاعات خاصی در مورد ساختار ژنومیک این گونه موجود نمی باشد در تحقیق حاضر با استفاده از روش توالی یابی ژنوم میتوکندریایی، ساختار جمعیتی این گونه در خلیج فارس بررسی می شود. با بررسی ساختار ژنتیکی جمعیت میگوی سرتیز در خلیج فارس میتوان مدیریت مناسب تری را برای برنامه های بلند مدت حفظ و ارزیابی ذخایر، ارزیابی وضعیت زیست شناختی و بوم شناختی گونه و به دنبال آن برنامه های تکثیر و پرورش اعمال نمود. همچنین با توجه به لزوم مولدسازی در تکثیر و پرورش این گونه در آینده نزدیک، آگاهی از ساختار جمعیتی این گونه به منظور تولید مولدین مناسب با ذخایر ژنی متفاوت و دارای ضریب رشد بالا و درصد بقای بالای لاروی لازم و اساسی به نظر می رسد. در تحقیق حاضر جهت استخراج dna از پای شنای میگوی سرتیز از روش فنل- کلروفرم استفاده گردید. dna های استخراج شده دارای کیفیت قابل قبولی جهت انجام pcr بودند به طوری که تمامی محصول pcr روی ژل آگارز بدون هیچ گونه آلودگی پروتئینی و یا باند اضافه مشاهده شد. استفاده از روش فنل کلروفرم از متداول ترین روشها در اکثر آزمایشات مولکولی در جهت دستیابی به dna با وزن مولکولی و کیفیت بالا در مطالعات ژنتیک جمعیت می¬باشد (7 و 10). یکی از مهمترین شاخص های تفکیک جمعیت ها، میزان fst می باشد که نشان دهنده تمایز یا جدایی بین جمعیت هایی است که در مناطق مختلف جغرافیایی زیست می نمایند. در بررسی حاضر میزان fst با احتمال 95% بین جمعیت منطقه بندرعباس و دو منطقه دیگر معنی دار بود (05/0 ?p). بر پایه این شاخص بیشترین فاصله جمعیتی بین نمونه های بندرعباس و خوزستان و کمترین فاصله جمعیتی بین مناطق بوشهر و خوزستان دیده شد. فاکتور fstتوصیف کننده تمایز جمعیت¬ها در سطوح مختلف ساختار ژنتیکی می-باشد و بیانگر آن است که هرچه میزان جریان ژنی بین مناطق بیشتر باشد اختلاف ژنتیکی کمتر خواهد بود. مقدار fst به طور تئوری بین صفر و یک ارزیابی می گردد. مقدار fst به سمت یک نشان دهنده میزان تمایز بالای جمعیت ها از یکدیگر است و مقدار کم آن نشان دهنده پایین بودن پلی مورفیسم در جمعیت است. در حقیقت مقدار صفر نشان دهنده یک جمعیت پانمکتیک است که دو جمعیت دارای رابطه آمیزشی آزاد هستند و مقدار یک به معنای این است که دو جمعیت کاملاً از هم جدا بوده و هیچ گونه جریان ژنی در بین جمعیت ها وجود ندارد. بر طبق نظریه رایت (1978) اگر fst بین صفر تا 05/0 باشد نشان دهنده تمایز پایین، مقدار 05/0 تا 15/0 تمایز متوسط، مقدار 15/0 تا 25/0 تمایز بالا و مقدار بالای 25/0 تمایز خیلی بالاست. بنابراین در بررسی حاضر بر طبق نظریه رایت تمایز جمعیتی بین مناطق بندرعباس و بوشهر (545/0) و بین مناطق بندرعباس و خوزستان (750/0) بسیار بالاست (22). بنابراین می توان استنباط نمود که جمعیت میگوی سرتیز ناحیه بندرعباس احتمالاً یک خزانه ژنی مستقل و جداگانه از دو منطقه دیگر می باشد. آزمون تفاوت جمعیت ها (non-differentiation exact p values) در داخل هر جمعیت و در سطح احتمال 05/0 معنی دار بود. فاکتور fst و آزمون تفاوت بین جمعیت ها که هر دو معنی دار بودند (05/0 ?p) باعث قبول و تأیید مجدد وجود تفاوت و تمایز بین جمعیت ها بود. در درخت های تکاملی رسم شده نیز مسئله جدایی جمعیت منطقه بندرعباس از دو منطقه دیگر به وضوح دیده شد به طوری که نمونه های منطقه بندرعباس با تائید درصد بالا در یک شاخه جداگانه و مشخصی قرار داشتند. درخت هاپلوتیپی مشخص می کند که احتمالاً جمعیت میگوی سرتیز مناطق بوشهر و خوزستان مستقل نبوده و در سال های نه چندان دور بسط و گسترش و در واقع جریان ژنی بین جمعیت های این دو منطقه صورت گرفته است. بنابراین میگوی سرتیز منطقه بندرعباس می تواند در قالب یک ذخیره ژنتیکی متفاوت مورد بررسی قرار گیرد و مدیریت صید بر این منابع، بازسازی ذخایر و همچنین مولد سازی جهت تکثیر و پرورش احتمالی این گونه در آینده می بایست به صورت متفاوت مدیریت شود. در تست تاجیما و fus fs، اعداد d و fs در صورت معنی دار بودن نشان دهنده بسط و گسترش جمعیت ها است (این دو آزمون فرض را بر این می گذارد که جمعیت ها در تعادل می باشند). هر دو آزمون گسترش جمعیتی (05/0 <p، 181/1= fs; 05/0 <p، 823/0- =d) نشان دادند که بسط و گسترشی در میگوی سرتیز در سه منطقه مورد مطالعه رخ نداده است. در واقع این دو آزمون نشان دادند که جمعیت های میگوی سرتیز در مناطق مورد مطالعه در حال تعادل می باشند. درصورت تعادل بودن جمعیت ها یعنی اینکه جمعیت ها از هم تفکیک شده می باشند. بنابراین نتایج آزمون های tajimas d و fus fs تأییدی بر جدایی جمعیتی میگوی سرتیز در مناطق مورد مطالعه است. یکی از مهم ترین عواملی که می تواند در تنوع و ساختار ژنتیکی جمعیت دو منطقه دخالت داشته باشند وجود سدهای فیزیکی و یا گیاهی از جمله خوریات و جنگل های حرا در مناطق مورد بررسی می باشد (18 و 23). در حقیقت جنگل های مانگرو که به صورت بسیار گسترده در ساحل شمالی خلیج فارس از بندر خمیر تا قشم و همچنین از هرمز تا جاسک در استان هرمزگان پراکنش دارند از مهمترین موانع محسوب شده در جهت ایجاد اشتقاق ژنتیکی بین جمعیت های میگو در این پهنه جغرافیایی با سایر مناطق محسوب می گردند. در این منطقه پراکنش جنگل های حرا زیستگاه های مناسبی را از جهت فراهم بودن منابع غذایی و وجود پناهگاه برای مرحله نوزادی و پست لاروی میگوها فراهم می آورد و نقش عمده ای در عدم انتقال مولدین و پست لاروها به مناطق پایین تر از جمله خوزستان خواهند داشت. یکی دیگر از عواملی که سبب ایجاد جمعیت های جدا در یک گونه می شوند جدایی جغرافیایی است که مهم ترین عامل شکل گیری ساختار ژنتیکی جمعیت ها است. بخشی از تنوع به وجود آمده بین جمعیت¬ها به علت فاصله مکانی بین جمعیت¬ها است. فاصله جغرافیایی زیاد بین جمعیت ها تأثیر مهمی روی ساختار ژنتیکی و جریان ژنی دارد (20). از آنجا که بین مناطق مورد بررسی در تحقیق حاضر فاصله جغرافیایی زیادی وجود دارد احتمالاً از دلایل اصلی جدایی جمعیت میگوی سرتیز بین مناطق بندرعباس با دو منطقه بوشهر و خوزستان، فاصله جغرافیایی زیاد این مناطق است. با افزایش فاصله جغرافیایی فاصله ژنتیکی افزایش می¬یابد که علت آن کاهش جریان ژنی در اثر وجود موانع فیزیکی و یا طبیعی می¬باشد (1). اصولاً اختلاف ژنتیکی بین جمعیت ها در نتیجه مجتمع شدن افراد در یک منطقه خاص به وجود می آید و جمعیت های یک گونه به واسطه آمیزش درونی با یکدیگر یک مخزن ژنی منحصر به همان جمعیت را ایجاد می کنند (12). مهاجرت یک فاکتور مهم تاثیر گذار بر میزان جریان ژنی و ساختار جمعیتی است. میگو های خانواده پنائیده اغلب در طول چرخه زندگی خود نقاط متفاوتی را جهت لانه گزینی انتخاب می کنند و مجبورند که برای کامل کردن چرخه زندگی خود دائماً بین این مناطق مهاجرت کنند. این گونه مهاجرت های افقی و عمودی در میگوهای خانواده پنائیده یکی از عوامل مهم در ایجاد جریان ژنی بین مناطق مورد بررسی می باشد. بنابراین، با توجه به نتایج تحقیق حاضر به نظر می رسد جابجایی و افزایش جریان ژنی بین جمعیت های بوشهر و خوزستان وجود دارد که به نسبت از تبادل ژنی بین منطقه بندرعباس و خوزستان بیشتر است. احتمالاً بین جمعیت منطقه بندرعباس با جمعیت دو منطقه دیگر رفتار مهاجرت و جریان ژنی کمتری برقرار بوده و شاخص های fst، گسترش جمعیتی و درخت تکاملی ترسیم شده نیز به وضوح تفکیک جغرافیایی بین این مناطق را نشان داد. یکی دیگر از علل اصلی وجود تفاوت های ژنتیکی در جمعیت های جانداران دریایی، توانایی گسترش و پراکندگی آنها است. لذا در صورتی که یکی از مراحل زندگی موجودات دریایی حالت پلانکتونی داشته باشد، گسترش آنها ممکن است در فواصل مختلف اتفاق بیفتد (4). به عبارت دیگر وجود مرحله لاروی پلاژیک در میگوها از دلایل عمده انتشار و گسترش آنها در فواصل جغرافیایی مختلف و در نتیجه افزایش میزان جریان ژنی می باشد (4). دارا بودن مراحل پلانکتونی و لارو پلاژیک در آبزیان می تواند به جمعیت هایی با پراکندگی بالا و غیر متمایز از نظر ژنتیکی در مقایسه با گونه هایی با فقدان مراحل پلانکتونی منجر شود (21). بنابراین به نظر می رسد انتشار و گسترش لارو میگوی سرتیز بین مناطق بوشهر و خوزستان به میزان بیشتری نسبت به جمعیت بندرعباس برقرار باشد که باعث تبادل آللی و جریان ژنی بیشتر بین این مناطق در مقایسه با جمعیت بندرعباس می شود. در جمع بندی، نتایج به دست آمده از تحقیق حاضر که اولین بررسی در مورد ساختار ژنتیکی جمعیت میگوی سرتیز در آبهای ساحلی بندرعباس، بوشهر و خوزستان با استفاده از توالی یابی ژن میتوکندریایی 16srrna می باشد نشان داد که جمعیت میگوی سرتیز منطقه بندرعباس احتمالاً یک خزانه ژنی مستقل و جداگانه از دو منطقه دیگر می باشد. با توجه به اختلاف ژنتیکی دیده شده در جمعیت های میگوی سرتیز در مناطق خوزستان و بندرعباس مدیریت برداشت از ذخائر این گونه در قالب دو جمعیت احتمالی مجزا جهت حفظ ذخائر ژنتیکی این گونه اجتناب ناپذیر است و انجام هر گونه برنامه بازسازی ذخائر و مولد سازی جهت تکثیر این گونه می بایست با در نظر گرفتن ذخائر ژنتیکی جمعیت های میگوی سرتیز در مناطق مورد مطالعه انجام پذیرد. در جمع بندی، نتایج به دست آمده از تحقیق حاضر که اولین بررسی در مورد ساختار ژنتیکی جمعیت میگوی سرتیز در آبهای ساحلی بندرعباس، بوشهر و خوزستان با استفاده از توالی یابی ژن میتوکندریایی 16srrna می باشد نشان داد که جمعیت میگوی سرتیز منطقه بندرعباس احتمالاً یک خزانه ژنی مستقل و جداگانه از دو منطقه دیگر می باشد. با توجه به اختلاف ژنتیکی دیده شده در جمعیت های میگوی سرتیز در مناطق خوزستان و بندرعباس مدیریت برداشت از ذخائر این گونه در قالب دو جمعیت احتمالی مجزا جهت حفظ ذخائر ژنتیکی این گونه اجتناب ناپذیر است و انجام هر گونه برنامه بازسازی ذخائر و مولد سازی جهت تکثیر این گونه می بایست با در نظر گرفتن ذخائر ژنتیکی جمعیت های میگوی سرتیز در مناطق مورد مطالعه انجام پذیرد.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

تنوع ژنتیکی میگوی سرتیز Metapenaeus affinis در خلیج فارس بر اساس توالی ژن میتوکندریایی 16S rRNA

میگوی سرتیز رتبه دوم میزان صید میگوی را در استان هرمزگان داشته و در چرخه صید و صیادی خلیج فارس اهمیت زیادی دارد. از این رو، بررسی تنوع ژنتیکی این گونه مهم مد نظر قرار گرفت. نمونه‌های میگو از سه منطقه بندرعباس، بوشهر و آبادان جمع‌آوری شدند و برای توالی‌یابی ژن میتوکندریایی 16S rRNA مورد بررسی قرار گرفتند. بهینه‌سازی واکنش PCR جهت تکثیر ژن انجام شد. نتایج توالی‌یابی ژن 16S rRNA که شامل 486 باز هم...

full text

بررسی تنوع ژنتیکی میگوی سفید (Metapenaeus affinis) در سواحل خلیج فارس (استان خوزستان) با استفاده از نشانگرهای ریزماهوارهای

به منظور مطالعه تنوع ژنتیکی جمعیت های میگوی سفید (Metapenaeus affinis) در سواحل خلیج فارس با استفاده از روش ریزماهواره، 60  نمونه از بافت عضله شنای میگو، از مناطق بحرکان  و لیفه  -بوسیف استان خوزستان در پاییز 1386  جمعآوری شد. DNA  ژنومی نمونهها به روش استات آمونیوم استخراج و سپس کمیت و کیفیت DNA   استخراج شده با استفاده از روش اسپکتروفتومتری و الکتروفورز ژل آگارز 1 درصد تعیین شد. واکنش PCR با ...

full text

بررسی تنوع ژنتیکی میگوی سفید (metapenaeus affinis) در سواحل خلیج فارس (استان خوزستان) با استفاده از نشانگرهای ریزماهوارهای

به منظور مطالعه تنوع ژنتیکی جمعیت های میگوی سفید (metapenaeus affinis) در سواحل خلیج فارس با استفاده از روش ریزماهواره، 60  نمونه از بافت عضله شنای میگو، از مناطق بحرکان  و لیفه  -بوسیف استان خوزستان در پاییز 1386  جمعآوری شد. dna  ژنومی نمونهها به روش استات آمونیوم استخراج و سپس کمیت و کیفیت dna   استخراج شده با استفاده از روش اسپکتروفتومتری و الکتروفورز ژل آگارز 1 درصد تعیین شد. واکنش pcr با ...

full text

بررسی مقدماتی ساختار ژنتیکی جمعیت میگوی سرتیز (Metapenaeus affinis) در آب های شمال خلیج فارس به روش توالی یابی ژن 16S rRNA

با توجه به اهمیت میگوی سرتیز (Metapenaeus affinis) در چرخه صیادی خلیج‌فارس، بررسی مقدماتی ساختار ژنتیکی جمعیت این گونه با توالی‌یابی ژن میتوکندریایی 16S rRNA انجام شد. تعداد 18 قطعه میگو از سه منطقه بندرعباس، بوشهر و خ...

full text

بررسی تنوع ژنتیکی ماهی سفید (Rutilus kutum (Kamensky, 1901 برخی از رودخانه های حوضه جنوبی دریای خزر با استفاده از توالی یابی ژن سیتوکروم b ژنوم میتوکندریایی (mtDNACytb)

در این بررسی 15 نمونه ماهی سفید (Rutilus kutum) از رودخانه های قره سو، گرگان رود (استان گلستان)، گهرباران، تجن و سفیدرود (استان مازندران) صید شدند. استخراج DNA با روش فنل-کلروفرم از بافت باله ماهیان انجام شد. به منظور ارزیابی تنوع ژنتیکی ماهی سفید از ژن سیتوکروم b استفاده شد. تکثیر ژن سیتوکروم b با استفاده از پرایمرهای اختصاصی طراحی شده بر اساس توالی های موجود در بانک ژن صورت گرفت. طول 785 جفت ...

full text

بررسی مقدماتی فیلوژنی و ساختار ژنتیکی میگوی موزی (fenneropenaeus merguiensis) در خوریات لافت و سیریک خلیج فارس با استفاده از توالی یابی ژن میتوکندریایی ۱۶s rrna

میگوی موزی با نام علمی fenneropenaeus merguiensis از مهم ترین گونه های میگو در خلیج فارس است که حدود 60 درصد از صید میگوی استان هرمزگان را تشکیل می دهد. با توجه به اهمیت این گونه در چرخه صید و صیادی، فیلوژنی و ساختار ژنتیکی جمعیت این گونه در خوریات لافت و سیریک خلیج فارس با روش توالی یابی ژن میتوکندریایی 16s rrna بررسی شد. نتایج توالی یابی ژن 16s rrna 10 میگوی نمونه برداری شده که شامل 448 باز ه...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه هرمزگان - دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023