1-2-13-4 اثر متقابل بین جهش های موثر بر باروری30
فصل دوم32
بررسی منابع32
2-1 سابقه مطالعات سیتوژنتیک و نقشه یابی ژن ها با تکنیک FISH در حیوانات مزرعه ای33
2-2 سابقه مطالعه ژن های BMPR1B، BMP15 و GDF9 در حیوانات مزرعه ای37
فصل سوم40
مواد و روش ها40
3- مواد و روش ها41
3 – 1 تهیه نمونه های خون و کشت سلول های خونی41
3 – 1- 1 تهیه ی نمونه های خون41
3 – 1- 2 کشت سلول های خونی با روش RB و انتخاب اسلاید های مناسب برای FISH41
3-2 انتخاب و سفارش کلون های BAC42
3-2-1 شناسایی کلون های BAC حاوی ژن های BMPR1B، BMP15 و GDF944
3-2-1-1 ژن BMPR1B45
3-2-1-2 ژن BMP1546
3-2-1-3 ژن GDF947
3-3 کشت باکتری های حاوی کلون های BAC و استخراج DNA48
3-4 نشاندارسازی DNA استخراج شده از کلون های BAC51
3-5 تهیه کاریوتایپ گاو، گاومیش رودخانه ای، گوسفند و بز51
3-6 هیبریداسیون در محل فلورسنتی (FISH)51
3-7 مراحل بعد از FISH52
3-7-1 آشکار سازی سیگنال های FITC53
3-7-2 RBPI- باندینگ53
3-8 بررسی میکروسکوپی اسلایدها و ردیابی سیگنال های FITC53
3-9 تعیین محل دقیق (باند کروموزومی) ژن های مورد مطالعه روی کروموزوم ها54
فصل چهارم55
نتایج55
4- نتایج56
4-1 کیفیت DNA استخراج شده از کلون های BAC56
4-2 نتایج حاصل از کشت سلولی و کاریوتایپ های تهیه شده برای گاو، گاو میش رودخانه ای، گوسفند و بز با روش RBA- باندینگ56
4-2-1 کاریوتایپ RBA- باندینگ گاو (BTA)56
4-2-2 کاریوتایپ RBA- باندینگ گاو میش رودخانه ای (BBU)56
4-2-3 کاریوتایپ RBA- باندینگ گوسفند (OAR)56
4-2-4 کاریوتایپ RBA- باندینگ بز (CHI)57
4-3 جایگاه فیزیکی ژن های BMPR1B، BMP15 و GDF9 با استفاده از تکنیک FISH روی کروموزوم های RBPI- باندینگ گونه های مورد مطالعه57
4-3-1 جایگاه فیزیکی ژن های BMPR1B، BMP15 و GDF9 در گاو (BTA)57
4-3-2 جایگاه فیزیکی ژن های BMPR1B، BMP15 و GDF9 در گاو میش رودخانه ای (BBU)57
4-3-3 جایگاه فیزیکی ژن های BMPR1B، BMP15 و GDF9 در گوسفند (OAR)57
4-3-4 جایگاه فیزیکی ژن های BMPR1B، BMP15 و GDF9 در بز (CHI)58
4-4 مقایسه جایگاه فیزیکی ژن های BMPR1B، BMP15 و GDF9 در گاو، گاو میش رودخانه ای، گوسفند و بز با انسان58
فصل پنجم96
بحث و نتیجه گیری96
5- بحث97
5-1 نقشه های ژنتیکی97
5-2 تفاوت های نقشه های فیزیکی و لینکاژی98
5-3 ژنومیکس مقایسه ای99
5-4 نتیجه گیری نهایی103
5-5 پیشنهادات103

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

واژه نامه104
منابع و مآخذ106
Abstract121
فهرست جداول
جدول 3-1. مواد استفاده شده در کشت سلول های لنفوسیت خون در پژوهش حاضر43
جدول 3-2. مشخصات کتابخانه BAC ژنوم گاوی موسسه INRA فرانسه44
جدول 3-3. مشخصات کامل کلون های BAC استفاده شده در پژوهش حاضر44
جدول 3-4. ترکیبات محلول های P1، P2 و P3 استفاده شده در استخراج DNA50
جدول 4-1. جایگاه های ژنی نقشه یابی شده، کلون های BAC شناسایی شده00000000000000000000000000000
فهرست شکل ها
شکل 2-1. مقایسه ایمونوفلوروسنس مستقیم و غیر مستقیم22

شکل 3-1. اطلاعات کلون BtINRA-152G11استفاده شده به عنوان پروب در مکان یابی ژن BMPR1B..45
شکل 3-2. اطلاعات کلون BtINRA-745D07 استفاده شده به عنوان پروب در مکان یابی ژن BMPR1B.46
شکل 3-3. اطلاعات کلون BtINRA-320H10 استفاده شده به عنوان پروب در مکان یابی ژن BMP15.47
شکل 3-4. اطلاعات کلون BtINRA-748C10 استفاده شده به عنوان پروب در مکان یابی ژن BMP15.48
شکل 3-5. اطلاعات کلون BtINRA-544F11 استفاده شده به عنوان پروب در مکان یابی ژن GDF9.49
شکل 3-6. اطلاعات کلون BtINRA-444D9 استفاده شده به عنوان پروب در مکان یابی ژن GDF950
شکل 3-7. مراحل نشاندار سازی DNA با روش Nick Translation52
شکل 4-1. نتایج حاصل از استخراج DNA از کلون های BAC استفاده شده در پژوهش حاضر60
شکل 4-2. کاریوتایپ RBA- باندینگ تهیه شده برای گاو (BTA) در پژوهش حاضر61
شکل 4-3. آیدیوگرام های G- باندینگ (چپ) و R- باندینگ (راست) گاو62
شکل 4-4. کاریوتایپ RBA- باندینگ تهیه شده برای گاومیش رودخانه ای (BBU) در پژوهش حاضر63
شکل 4-5. آیدیوگرام های G- باندینگ (چپ) و R- باندینگ (راست) گاو میش رودخانه ای64
شکل 4-6. کاریوتایپ RBA- باندینگ تهیه شده برای گوسفند (OAR) در پژوهش حاضر65
شکل 4-7. آیدیوگرام های G- باندینگ (چپ) و R- باندینگ (راست) گوسفند66
شکل 4-8. کاریوتایپ RBA- باندینگ تهیه شده برای بز (CHI) در پژوهش حاضر67
شکل 4-9. جزئیات سیگنال های مربوط به نقشه یابی فیزیکی ژن BMPR1B با استفاده از تکنیک FISH و کلون BAC روی کروموزوم های RBPI-باندینگ در گاو (BTA).68
شکل 4-10. موقعیت دقیق کروموزومی ژن BMPR1B روی کروموزوم شماره 6 گاو (BTA)69
شکل 4-11. جزئیات سیگنال های مربوط به نقشه یابی فیزیکی ژن BMP15 با استفاده از تکنیک FISH و کلون BAC روی کروموزوم های RBPI-باندینگ در گاو (BTA).70
شکل 4-12. موقعیت دقیق کروموزومی ژن BMP15 روی کروموزوم X گاو (BTA)71
شکل 4-13. جزئیات سیگنال های مربوط به نقشه یابی فیزیکی ژن GDF9 با استفاده از تکنیک FISH و کلون BAC روی کروموزوم های RBPI-باندینگ در گاو (BTA).72
شکل 4-14. موقعیت دقیق کروموزومی ژن GDF9 روی کروموزوم شماره 7 گاو (BTA)73
شکل 4-15. جزئیات سیگنال های مربوط به نقشه یابی فیزیکی ژن BMPR1B با استفاده از تکنیک FISH و کلون BAC روی کروموزوم های RBPI-باندینگ در گاومیش رودخانه ای (BBU).74
شکل 4-16. موقعیت دقیق کروموزومی ژن BMPR1B روی کروموزوم شماره 7 گاو میش رودخانه ای (BBU)75
شکل 4-17. جزئیات سیگنال های مربوط به نقشه یابی فیزیکی ژن BMP15 با استفاده از تکنیک FISH و کلون BAC روی کروموزوم های RBPI-باندینگ در گاومیش (BBU).76
شکل 4-18. موقعیت دقیق کروموزومی ژن BMP15 روی کروموزوم X گاو میش رودخانه ای (BBU)77
شکل 4-19. جزئیات سیگنال های مربوط به نقشه یابی فیزیکی ژن GDF9 با استفاده از تکنیک FISH و کلون BAC روی کروموزوم های RBPI-باندینگ در گاومیش (BBU).78
شکل 4-20. موقعیت دقیق کروموزومی ژن GDF9 روی کروموزوم شماره 9 گاو میش رودخانه ای (BBU)79
شکل 4-21. جزئیات سیگنال های مربوط به نقشه یابی فیزیکی ژن BMPR1B با استفاده از تکنیک FISH و کلون BAC روی کروموزوم های RBPI-باندینگ در گوسفند (OAR).80
شکل 4-22. موقعیت دقیق کروموزومی ژن BMPR1B روی کروموزوم شماره 6 گوسفند (OAR)81
شکل 4-23. جزئیات سیگنال های مربوط به نقشه یابی فیزیکی ژن BMP15 با استفاده از تکنیک FISH و کلون BAC روی کروموزوم های RBPI-باندینگ در گوسفند (OAR).82
شکل 4-24. موقعیت دقیق کروموزومی ژن BMP15 روی کروموزوم X گوسفند (OAR)83
شکل 4-25. جزئیات سیگنال های مربوط به نقشه یابی فیزیکی ژن GDF9 با استفاده از تکنیک FISH و کلون BAC روی کروموزوم های RBPI-باندینگ در گوسفند (OAR).84
شکل 4-26. موقعیت دقیق کروموزومی ژن GDF9 روی کروموزوم شماره 5 گوسفند (OAR)85
شکل 4-27. جزئیات سیگنال های مربوط به نقشه یابی فیزیکی ژن BMPR1B با استفاده از تکنیک FISH و کلون BAC روی کروموزوم های RBPI-باندینگ در بز (CHI).86
شکل 4-28. موقعیت دقیق کروموزومی ژن BMPR1B روی کروموزوم شماره 6 بز (CHI)87
شکل 4-29. جزئیات سیگنال های مربوط به نقشه یابی فیزیکی ژن BMP15 با استفاده از تکنیک FISH و کلون BAC روی کروموزوم های RBPI-باندینگ در بز (CHI).88
شکل 4-30. موقعیت دقیق کروموزومی ژن BMP15 روی کروموزوم شماره X بز (CHI)89
شکل 4-31. جزئیات سیگنال های مربوط به نقشه یابی فیزیکی ژن GDF9 با استفاده از تکنیک FISH و کلون BAC روی کروموزوم های RBPI-باندینگ در بز (CHI).90
شکل 4-32. موقعیت دقیق کروموزومی ژن GDF9 روی کروموزوم شماره 7 بز (CHI)91
شکل 4-33. جزئیات سیگنال های مربوط به نقشه یابی فیزیکی ژن های BMPR1B، BMP15 و GDF9 با استفاده از تکنیک FISH و کلون BAC روی کروموزوم های RBPI-باندینگ در گاو (BTA)، گاومیش رودخانه ای (BBU)، گوسفند (OAR) و بز (CHI).92
شکل 4-34. جایگاه فیزیکی ژن BMPR1B روی کروموزوم های R-باندینگ در گاو (BTA)، گاومیش رودخانه ای (BBU)، گوسفند (OAR) و بز (CHI) و مقایسه آن با انسان (HSA).93
شکل 4-35. جایگاه فیزیکی ژن BMP15 روی کروموزوم های R-باندینگ در گاو (BTA)، گاومیش رودخانه ای (BBU)، گوسفند (OAR) و بز (CHI) و مقایسه آن با انسان (HSA).94
شکل 4-36. جایگاه فیزیکی ژن GDF9 روی کروموزوم های R-باندینگ در گاو (BTA)، گاومیش رودخانه ای (BBU)، گوسفند (OAR) و بز (CHI) و مقایسه آن با انسان (HSA).95
فصل اول
مقدمه و کلیات
1-1 مقدمه
هدف اصلی در پژوهش های ژنومی حیوانات اهلی تهیه نقشه های ژنومی جامعی است که بتواند شناسایی جایگاه های موثر بر صفات مهم اقتصادی را امکان پذیر سازد. انتظار می رود که شناسایی چنین جایگاههایی منجر به طراحی برنامه های کارآمد اصلاح نژادی، خصوصاً انتخاب به کمک نشانگر (MAS) و در نتیجه افزایش صحت و پیشرفت انتخاب در حیوانات مزرعهای شود. اگر چه نقشه های ژنتیکی که تا کنون برای حیوانات اهلی تهیه شدهاند برای ردیابی ژن ها و جایگاه های صفات کمی در فواصل 10-5 سانتی مورگان (cM) و شروع برنامه های MAS کفایت می کنند، اما شناسایی دقیق جایگاه فیزیکی ژن ها و سپس کلونینگ و ردیابی واریانس های ژنتیکی آن ها و در گام بعدی مطالعه ارتباط این واریانس ها با صفات اقتصادی در اکثر موارد به ویژه در نژادهای موجود در کشورهای در حال توسعه از جمله ایران، به پژوهش های بیشتری نیاز دارند. به کارگیری داده های ژنوتیپی در ارزیابی های ژنتیکی تجاری و استراتژی های انتخاب بهینه، از جمله چالش های اصلاح نژادی می باشند که قطعاً نیازمند پیشرفت های بیشتری هستند.
کاربرد سیتوژنتیک در دام های اهلی از تکنولوژهای مفید برای توسعه ژنتیکی دام های اهلی است. سیتوژنتیک می تواند برای انتخاب حیوانات مولد فاقد نواقص کروموزومی مسئول نواقص فیزیکی (آنیوپلوئیدی)، باروری کمتر (نواقص بالانس کروموزومی) یا ناباروری (نواقص کروموزوم های جنسی) استفاده شود. همچنین سیتوژنتیک می تواند برای بررسی آلودگی های محیطی با مطالعه حیوانات موجود در مناطق آلوده و استفاده از آن ها به عنوان شناساگرهای بیولوژیکی استفاده شود (یانوزی، 2007).
مک کوسیک (1980) پیشنهاد داد که ژنوم را به عنوان بخشی از آناتومی باید مورد توجه قرار داد. آناتومی ژنوم هم از نگاه ساختاری و هم از نگاه عملکردی برای موجودات بسیار مهم است. آنالیز ژنوم گونه های اهلی ما را قادر به شناسایی و فهم مکانیسم کنترل ژنتیکی صفات مهم اقتصادی می کند. نقشه یابی ژن ها قدم اول در آنالیز ژنوم موجودات است. با در دسترس قرار گرفتن نقشه های دقیق کروموزومی و توالی های DNA، یک پژوهشگر می تواند در اکثر موارد با جستجو در بانک داده های نقشه یابی، روی یک ناحیه کاندید در ژن مورد نظر خود تمرکز کند تا اینکه ساعت ها تا ماه ها زمان را صرف فعالیت های آزمایشگاهی وقت گیر کند. با توجه به اشتباهات موجود در نقشه های لینکاژی و همچنین گردآوری های توالی ژنومی حیوانات، بهترین روش برای کاهش اشتباهات نقشه یابی ژنها استفاده همزمان از اطلاعات نقشه ها و توالی یابی برای تایید ترتیب ژنی در جایگاه های مورد نظر است (ویلسون و همکاران، 2001).
نقشه یابی مقایسه ای امکان دست یابی به حجم زیادی از اطلاعات را در نتیجه برنامه های ژنومی انسان فراهم آورده است. نقشه یابی ژن های انسان پایه و اساس کلونینگ موقعیتی- مقایسه ای ژن های کاندید برای جایگاه های صفات است. نقشه های مقایسه ای بر اساس نقشه یابی لوکوس های حفظ شده در حیوانات مختلف قرار دارد. نقشه یابی لینکاژی نمی تواند کمک زیادی به نقشه یابی مقایسه ای بکند زیرا جایگاه های حفظ شده اغلب به دلیل فقدان تنوع آللی تابع نقشه یابی ژنتیکی نیستند. بنابراین نقشه یابی مقایسه ای عمدتاً بر پایه مکان یابی فیزیکی ژن ها و نشانگرها استوار است (فرایز و رووینسکی، 1999).
پژوهش های سیتوژنتیک و تجزیه و تحلیل های کروموزومی در حیوانات مزرعه از نظر اقتصادی بسیار حائز اهمیت است. بنابراین تمامی حیوانات مزرعه خصوصاً آن دسته از حیواناتی که از تلقیح مصنوعی استفاده می کنند به دلیل امکان پخش سریع نواقص کروموزومی در گله، باید تحت کنترل های سیتوژنتیک نگهداری شوند.
به عنوان مثال در کشور ایتالیا حدود 25 درصد از مشکلات تولید مثلی جمعیت گاومیش های ماده در اثر نواقص کروموزومی است که به هیچ عنوان در فنوتیپ نمود پیدا نمی کنند و به طور مخفی باعث زیان اقتصادی می شوند. این نقایص تنها از طریق بررسی های سیتوژنتیک و تهیه کاریوتایپ حیوانات قابل شناسایی هستند (یانوزی و همکاران، 2003). شناسایی زود هنگام نواقص کروموزومی از طریق بررسی کاریوتایپ حیوانات مولد می تواند منجر به حذف زود هنگام آن ها از گله و در نتیجه صرفه جویی در وقت و هزینه های صرف شده شود. از نواقص کروموزومی که منجر به بروز مشکلات تولید مثلی و آسیب رساندن به صنعت دامپروری خواهند شد می توان به نواقص کروموزوم جنسی از قبیل مونوسومی کروموزوم X، تریسومی کروموزوم X، سندرم جنسیت معکوس و فری مارتینیسم اشاره نمود که در همه موارد حیوانات حامل این نواقص به دلیل آسیب های موجود در اندام های داخلی جنسی نابارور هستند (یانوزی، 2007).
اهمیت جهانی تولیدات دامی زمینه ساز تلاش های قابل توجهی برای رد یابی ژن های کنترل کننده واریانس های صفات مهم اقتصادی شده است. ردیابی این گونه واریانس ها به طور عمده ای با در دسترس بودن نشانگرهای مولکولی مرتب شده در طول کروموزوم ها آسان خواهد شد. در دهه های اخیر چندین نقشه ژنومی برای حیوانات اهلی تهیه شدهاند که اکثراً بر اساس نقشه های لینکاژی هستند که در تهیه آن ها فقط نشانگرهای چند شکل را می توان در نظر گرفت. در حالیکه نقشه های فیزیکی تهیه شده با روش های FISH و RH را می توان با استفاده از توالی های مونومورف نیز تهیه نمود. بنابراین نقشه های FISH و RH نسبت به نقشه های لینکاژی حاوی ژن های کد شونده بیشتری هستند که باعث تسهیل نقشه یابی مقایسه ای بین گونه ها و همچنین کمک به شناسایی بهتر و دقیق تر QTLهای موجود در اطراف این ژن ها می شوند (جان و همکاران، 2006).
اقتصاد غذایی جهان به طور فزاینده ای به تولیدات دامی وابسته است. طی دهه های اخیر در کشورهای در حال توسعه آسیایی که در آن ها غالباً انفجار جمعیت رخ داده است میزان مصرف گوشت، 4 درصد در هر سال و شیر و لبنیات، 3-2 درصد در هر سال افزایش یافته است (فائو، 2012). در سال 2050 جمعیت جهان حدود 15/9 میلیارد نفر تخمین زده شده است. همچنین تخمین زده می شود که مقدار مصرف مرغ و سایر تولیدات دامی به ترتیب 3/2 و 8/1-4/1 برابر سال 2010 خواهد شد. البته سهم بیشتر این افزایش مصرف شامل کشورهای در حال توسعه خواهد بود (فائو، 2011). بنابراین چالش 50 سال آینده افزایش محصولات دامی برای رفع نیازهای جهان است.
حیوانات اهلی طیف وسیعی از نژادهای اهلی شده پستانداران و پرندگان را شامل می شوند که سهم عمده ای را در تامین معیشت جوامع انسانی و همچنین اقتصاد کشاورزی اکثر کشورهای جهان بر عهده دارند. دام ها غذا، سوخت و جابجایی را فراهم می آورند، در امنیت غذایی نقش دارند، تولید محصولات زراعی را افزایش می دهند، سبب تولید نقدینگی برای روستائیان شده و اشتغال ایجاد می کنند (فائو، 2007). به جرات می توان گفت که در تولید حیوانات مزرعه ای مهم ترین فاکتور توانایی تولید مثل آن هاست. گاوی که به ندرت یک گوساله زنده یا سالم تولید می کند ارزش نگهداری را ندارد.
1-1-1 گاو
در میان حیوانات اهلی گاو و گاومیش به دلیل جثه درشت و تنوع و ارزش زیاد محصولات تولید شده توسط آن ها دارای اهمیت زیادی هستند، به طوریکه در بیشتر فرهنگ ها به عنوان دارایی های عمده به حساب می آیند (فائو، 2007). به نظر می رسد که همه نژادهای حال حاضر گاو از نژاد منقرض شده ی Aurochs (Bos primigenins) اهلی شده اند. شواهد DNA میتوکندریایی نشان می دهند که دو طبقه بندی گاو اهلی یعنی Bos Indicus (زبو) و Bos taurus (گاو اروپایی) حدود صد هزار سال پیش انشقاق یافته اند (لوفتوس و همکاران، 1994 و بیلی، 1996) و حدود ده هزار سال پیش به صورت مجزا اهلی شده اند (گریگسون، 1980 و لوفتوس و همکاران، 1994). منطقه مهرگراره (Mehrgrarh) در پاکستان امروزی کاندیدای قوی اهلی شدن گاو Bos indicus است و منطقه کاتال هیوک (Catal Huyuk) در آناتولی یا همان ترکیه امروزی نیز احتمالاً محل اهلی شدن گاو Bos Taurus می باشد. گاو از قدیم الایام نقش مرکزی در سیر تکاملی فرهنگ انسان در همه قاره ها به جز نواحی قطبی داشته است. از دیدگاه اقتصادی گاو مهمترین گونه حیوانی است که تاکنون اهلی شده است (کانینگهام، 1992). در نقاط مختلف دنیا، گاو نیروی کار، شیر و گوشت تولید می کند. تولید جهانی گوشت قرمز، گوشت سفید گوساله، شیر خشک بدون چربی، کره و پنیر در سال 2004 به ترتیب 51، 191، 3486، 96676، 13373 هزار تن تخمین زده شده است (یو اس دی ای، 2005).
1-1-2 گاومیش رودخانه ای
این حیوان حدود 5000 سال پیش در هندوستان اهلی شده است (کیرستین و همکاران، 2005). گاو میش رودخانه ای اهلی (Babalus Babalis) متعلق به باویده، زیر خانواده بوینه، جنس بوبالیس، و گونه آرنی یا گاومیش وحشی هندی است (http://www.buffalopedia.cirb.res.in). حدود 168 میلیون راس گاومیش آبی در جهان وجود دارد که 161 میلیون راس آن در آسیا قرار گرفته اند (داهانا، 2004 و بورقس و مازی، 2005). اگر چه تعداد جهانی گاومیش نسبت به گاو 9/1 است اما تعداد انسان های بیشتری در جهان (عمدتاً ساکنین آسیای جنوب شرقی) به گاومیش بیشتر از سایر دام های اهلی وابسته اند (فائو، 2000). بنابراین گاومیش دارای اهمیت اقتصادی بسیار زیادی در جهان است. علاوه بر این بر خلاف سایر گاوسانان اهلی، تعداد گاومیش رودخانه ای در 20 سال گذشته (قبل از 2009) با نرخ متوسط 2+ درصد در هر سال در جهان افزایش یافته است. بیشترین نرخ افزایش در اروپا (5/4+ درصد)، هندوستان (3/5+ درصد) و پاکستان (8/4+ درصد) اتفاق افتاده است (51). رشد زیاد سالانه گاومیش در مقایسه با سایر گونه های اهلی سبب افزایش علاقه دانشمندان و پرورش دهندگان به این حیوان شده است. نژاد مدیترانه ای گاو میش رودخانه ای را می توان عمدتاً در ایتالیا، مصر، ایران، ترکیه، رومانی، عراق، بلغارستان، سوریه و یونان مشاهده نمود. گاو میش رودخانه ای با اهداف تولید گوشت و شیر پرورش داده می شود. در اکثر کشورها 50 درصد شیر تولیدی این حیوان صرف نوشیدن می شود و در برخی کشورها از جمله ایتالیا عمدتاً از شیر گاومیش رودخانه ای برای تهیه پنیر ماسرلا (Mozzerella) استفاده می شود. درصد پروتئین و چربی شیر گاومیش رودخانه ای بین نژادهای مختلف به ترتیب حدود 6/4-2/4 و 5/8-0/6 درصد می باشد. بیشترین مقدار تولید شیر نژاد مدیترانه گاومیش رودخانه ای ای 2800-1500 کیلوگرم در هر دوره شیردهی ثبت شده است (مویلی و بورقس، 2005). کلسترول گوشت گاومیش کمتر از (3/1) گوشت گاو بوده و لذا برای جیره های کم کلسترول توصیه می شود (کوکت و کل، 2009). گاومیش آبی (Water Buffalo) به دو زیر گونه گاومیش رودخانه ای و گاو میش باتلاق تقسیم بندی می شود. از نظر ظاهری گاومیش رودخانه ای نسبت به گاومیش باتلاق بزرگتر، دارای شاخ تاب خورده تر و متمایل به غلتیدن در آب های تمیز و رودخانه ها است (http://www.buffalopedia.cirb.res.in).
1-1-3 گوسفند
نشخوار کنندگان کوچک (گوسفند و بز) به دلیل جثه کوچکتر و قیمت کمتر شاید نسبت به گاو و گاومیش کم اهمیت تر به نظر برسند. اما به دلیل تعداد و پراکندگی زیاد و تولید مثل بیشتر و سریعتر از توجه عمومی بیشتری برخوردار هستند (فائو، 2007). نشخوار کنندگان کوچک دارای نیازمندی های غذایی و سرمایه کمتری نسبت به گونه های بزرگتر هستند که این ویژگی آن ها را برای تولید کنندگان در مقیاس کوچک مطلوب ساخته است (کسگی و اکیو، 2007). آن ها همچنین دارای فاصله نسلی کوتاه تر، باروری بیشتر، توانایی بهتر برای استفاده از طیف وسیعی از غذاهای دامی از جمله باقی مانده های محصولات کشاورزی کم ارزش هستند (هولست، 1999). اولین بار گوسفند در فسیل های 5/2 میلیون سال پیش مشاهده شد (مایجالا، 1997) که در ظاهر بزرگ تر از گوسفندان امروزی بود است. احتمالا گوسفند اهلی امروزین وگوسفندان موفلون اروپایی از یک جد مشترک مشتق شده اند (هیندلدر و همکاران، 1998). اهلی شدن گوسفند نه هزار سال قبل از میلاد مسیح در جنوب غربی آسیا شروع شده و چهار هزار سال پیش با مهاجرت به سمت غرب از میان آسیا و اروپا به سمت اقیانوس اطلس خاتمه یافت است (هیندلدر و همکاران، 1998). در ابتدا گوسفند برای گوشت، پوست و استخوان ها مورد جستجو قرار می گرفت ولی بعد از اهلی شدن، تولیدات دیگری نظیر پشم و شیر نیز اهمیت پیدا کردند. تعداد گوسفندان اهلی شده (Ovis aries, 2n=54) در دنیا به طور پیوسته در حال افزایش است. در سال 2009 حدود 3/1 میلیارد راس گوسفند در جهان به وسیله فائو گزارش شد. تعداد زیاد گوسفندان را می توان در چین، استرالیا، هند، ایران، سودان و نیوزیلند مشاهده نمود (فائو، 2007). محصولات گوسفندی (گوشت، شیر، پشم، چرم و کود) نقش مهمی را در اقتصاد کشاورزی کشورهای جهان بازی می کنند. در کشورهای کمتر توسعه یافته و فقیر، گوسفند تنها منبع اقتصادی بسیاری از ساکنان روستاهاست. وجود بیش از 1400 نژاد شناخته شده، گوسفند را به یک مدل ایده آل برای مطالعات تنوع زیستی و ژنومی تبدیل کرده است. در حال حاضر 60 نژاد گوسفند در حال انقراض و 120 نژاد دیگر نیز در معرض خطر انقراض قرار دارند (90). به دلیل ارتباط فیلوژنیک نزدیک بین انسان و گوسفند، از این حیوان به عنوان مدل های زیست درمانی استفاده می شود. گوسفند یکی از مهمترین گونه های حیوان اهلی اصطلاحاً همه کاره برای بشر است که برای تولید گوشت، شیر و پشم استفاده میشود و در کشورهای فقیر البته پوست خام و کود هم باید به تولیدات این حیوان اضافه شود (گلدامر و همکاران، a2009).
1-1-4 بز
فائو جمعیت بزهای جهان را در سال 2000 حدود 719 میلیون راس تخمین زده بود که نود و چهار درصد آن ها در کشورهای در حال توسعه قرار دارند. بز منبع قابل اطمینانی از پروتئین (گوشت و شیر) و الیاف را در کشورهای در حال توسعه تامین میکند و همچنین مهارت آن در خوردن طیف وسیعی از سبزیجات این حیوان را در جایگاه مهمی در اقتصاد کشاورزی قرار داده است. از آنجایی که عموماً بز در سیستم های تولیدی کم بازده با سطوح معیشتی پایین نگهداری می شود، به کارگیری برنامه های تجاری اصلاح نژادی در چنین سیستم هایی با محدودیت های زیادی مواجه است مگر اینکه از تکنولوژی های نوین اصلاحی مانند تکنولوژی های استفاده شده در MAS برای بهبود اصلاحی این حیوان استفاده شود. نقشه یابی های ژنی در بز صرف نظر از برخی فعالیت ها در زمینه بزهای شیری، از پیشرفت کمتری نسبت به سایر حیوانات مزرعه ای برخوردار هستند. مقاومت در برابر شرایط نامساعد محیطی نظیر کم آبی، گرما، گرسنگی، مقاومت بیشتر به امراض و آفات نسبت به سایر دام ها، عدم نیاز به مراتع مرغوب و با کیفیت خوب، مدیریت آسان نسبت به گوسفند و گاو و مهم تر از همه زیاد بودن نرخ دوقلوزایی و چند قلوزایی در بز نسبت به سایر نشخوار کنندگان، برخی از مزایای پرورش این حیوان هستند. در بز چهار قلوزایی، پنج قلوزایی و شش قلوزایی نیز مشاهده شده است. بز را می توان حیوان خانواده های فقیر نام گذاری کرد، زیرا علی رغم هزینه های نگهداری کم، دارای توانایی تولید شیر کافی بوده (خالداری، 1387) و همچنین بزهای ماده از دوران تولیدی طولانی برخوردارند که در صورت سالم بودن توانایی زایش خود را تا اواخر سن هفت تا هشت سالگی حفظ می کنند (گوپتا، 2008). از نظر رده بندی جانوری، بزها به جنس کاپرا، خانواده تهی شاخان، دسته نشخوارکنندگان، راسته سم داران، زیر راسته زوج سمان، رده پستانداران، زیر رده جفت داران و شاخه مهره داران تعلق دارند. شواهد فسیلی نشان داده اند که سویه های گوسفند و بز حدود پنج تا هشت میلیون سال پیش تفرق یافته اند. سویه کاپرین (Caprine) حدود هفده تا بیست میلیون سال پیش از گاوسانان (Bovidae) تفرق یافته است (مدوکس، 2005). به نظر می رسد که این حیوان تقریباً ده هزار سال پیش در کوه های زاگرس ایران اهلی شده است و تاکنون حدود دویست نژاد مختلف برای این حیوان شناسایی شده اند. بیشتر بزها به صورت گله های مختلف اکثراً در مناطق گرمسیری و نیمه گرمسیری جهان پراکنده اند. مهم ترین تولیدات بز عبارتند از شیر، گوشت، کره، پنیر، موهر و چرم. پنیر مخصوص بز و چرم حاصل از پوست بزغاله های جوان، از جمله محصولات دامی گران قیمت به شمار می روند. گوشت بز به دلیل چربی و کلسترول کم با گوشت مرغ قابل مقایسه است. همچنین گوشت بز نسبت به گوشت مرغ از مواد معدنی بیشتر و چربی کل و اشباع شده کمتری برخوردار است. شیر بز را می توان به راحتی با شیر گاو جایگزین نمود (گوپتا، 2008). شناخت بز در سطح ژنومی نسبت به سایر دام های اهلی مثل گاو، گوسفند و خوک با تاخیر انجام شده است. جدیدترین نقشه های ژنتیک و سیتوژنتیک در بز بیش از یک دهه پیش منتشر شدند (ویمن و همکاران، 1996 و شیبلر و همکاران، 1998). فائو در سال 2005 جمعیت گاو و گاومیش ایران را به ترتیب 8/8 و 55/0 میلیون راس اعلام کرد. همچنین بنا به آمار فائو در سال 2008 ایران از نظر جمعیت گوسفند و بز به ترتیب در جهان دارای رتبه های چهارم (54 میلیون راس) و هفتم (5/26 میلیون راس) بوده است (فائو، 2011).
با وجود اهمیت های یاد شده، جای خالی پژوهش های سیتوژنتیک به ویژه مکان یابی فیزیکی ژن ها در حیوانات مزرعه ای در ایران به وضوح احساس می شود. بنابراین ما با ارائه این پژوهش می کوشیم تا گام جدیدی را در راه پیشرفت برنامه های اصلاح نژادی حیوانات مزرعه ای به خصوص گاو، گاومیش رودخانه ای، گوسفند و بز برداشته و دریچه جدیدی از مطالعات ژنتیکی حیوانات مزرعه ای را برای پژوهشگران اصلاح نژادی کشورمان بگشائیم.
1-1-5 اهداف
اهداف پژوهش حاضر شامل موارد زیر بوده است:
• مکان یابی ژن های BMPR1B، BMP15 و GDF9 روی کروموزوم های گاو، گاومیش رودخانه ای، گوسفند و بز برای اولین بار در دنیا.
• آماده سازی ساز وکارهای لازم در زمینه نقشه یابی فیزیکی ژن ها به منظور تقویت برنامه های اصلاح نژادی در کشور.
• آماده سازی بستر لاز برای استفاده از غربالگری مبتنی بر تکنیک های سیتوژنتیک در برنامه های اصلاح نژادی در کشور.
1-2 کلیات
1-2-1 تاریخچه مطالعات سیتوژنتیک در دامپروری
کاربرد سیتوژنتیک در حیوانات اهلی با کشف ترانسلوکاسیون روبرتسونی بین BTA1 و BTA29 (rob1;29) در جمعیت گاوهای سوئدی قرمز و سفید در سال 1964 آغاز شد (گوستاوسون و راکمن، 1964). مطالعات بعدی وقوع 14-13 درصد ترانسلوکاسیون را در جمعیت مورد مطالعه نشان داد (گوستاوسون، 1969). بررسی ایشان روی داده های اصلاحی، ارتباط صریح هتروزایگوسیتی برای ترانسلوکاسیون 29/1 و 5-4 درصد کاهش در باروری این نژاد را آشکار ساخت (گوستاوسون، 1980). نتایج این پژوهش به وضوح نشان داد که نه تنها نواقص کروموزومی در حیوانات اهلی اتفاق می افتد بلکه دارای اثرات فیزیولوژیک در حیوانات حامل و بنابراین دارای عواقب اقتصادی در صنعت دامپروری هستند.
از 1969 به بعد سیتوژنتیک حیوانات اهلی به طور گسترده در جنبه های کلینیکی، تکاملی، مولکولی، محیطی و تولید مثلی گسترش یافت. مطالعه کروموزوم های حیوانات اهلی عموماً بسیار دشوار است زیرا همه آتوزوم ها (گاو، بز و سگ) و اکثر آتوزوم ها (گوسفند و گاومیش رودخانه ای) و یا برخی از آنها (اسب، الاغ، خوک و خرگوش) آکروسانتریک با اندازه های نزدیک به هم بوده و تفکیک آن ها با روش سنتی بسیار دشوار است. این ویژگی پیشرفت سیتوژنتیک حیوانات را دچار اختلال کرده بود تا زمانی که تکنیک های باندینگ کروموزومی در درجات مختلف فشردگی کروموزوم ها پایه گذاری شده (دی براردینو و همکاران، 1985؛ یانوزی، 1990 و یانوزی و همکاران، 1990) و در مطالعات مقایسه ای باندهای کروموزومی بین گونه های مختلف برای شناسایی همولوژی ها و تفاوت های بین آن ها مورد استفاده قرار گرفتند. تکنیک های باندینگ کروموزومی امکان تحقق کاریوتایپ های واضح و غیر مبهم را برای حیوانات اهلی فراهم آورد (فورد و همکاران، 1980؛ آی اس سی ان دی ای، 1990، تگزاس نامنکلاچر، 1996؛ آی ISCNH، 1997؛ CSKDP، 1998؛ ISCNDB، 2000 و هییز و همکاران، 2002). افزایش اطلاعات پژوهشگران از کروموزوم های حیوانات اهلی پایه و اساس دست یابی به یک استاندارد برای نامگذاری کروموزوم های گونه های مهم اهلی شد (ISCNDB، 2000). همچنین مشکلات مربوط به برخی کروموزوم ها مخصوصاً برای گاو و گوسفند اخیراً با استفاده از تکنیک های باندینگ و نشانگرهای FISH رفع شده اند (هییز و همکاران، 2000).
علاوه بر این، با در دسترس قرار گرفتن پروب های DNA و کاربرد تکنیک FISH، سیتوژنتیک حیوانات اهلی وارد عرصه جدیدی شده است. به طوریکه علاوه بر فراهم آوردن امکان ردیابی دقیق موقعیت مکانی ژن ها روی کروموزوم ها، در مطالعات مرتبط به شناسایی نواقص کروموزومی و امکان ارتباط آن ها با صفات اقتصادی، خصوصا صفات تولید مثلی در دام های اهلی نیز مورد استفاده قرار گرفته است. قابل ذکر است که شناسایی موقعیت مکانی ژن ها روی کروموزوم ها، منجر به این خواهد شد که ردیابی QTL در حوالی این ژن ها هر چه سریع تر و با هزینه کمتر صورت پذیرد (یانوزی و دی براردینو، 2008).
امروزه مهم ترین کاربردهای سیتوژنتیک در بهبود برنامه های ژنتیکی حیوانات اهلی شامل موارد زیر است:
1- سیتوژنتیک کلینیکی: به مطالعه نواقص کروموزومی، فراوانی و اثرات فنوتیپی آن ها بر حیوانات اهلی می پردازد.
2- سیتوژنتیک تکاملی: به مطالعه شباهت های کروموزومی و یا واگرایی های کروموزومی بین گونه های مرتبط یا غیر مرتبط می پردازد.
3- سیتوژنتیک مولکولی: عبارت است از استفاده از نشانگرهای مولکولی و تکنیک FISH برای مکان یابی فیزیکی ژن ها و توسعه نقشه های سیتوژنتیک حیوانات اهلی.
4- نظارت های محیطی (Environmental monitoring): عبارت است از کاربرد آزمون های سیتوژنتیک در جمعیت های حیوانی به منظور بررسی اثر مضر مواد جهش زای موجود در زنجیره غذایی و زیست محیطی آن ها (نیکولا، 2007).


پاسخ دهید