فهرست مطالب

نشریه اصلاح و به نژادی دام
سال دوم شماره 4 (پیاپی 0، زمستان 1401)

  • تاریخ انتشار: 1401/12/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • شاهین اقبال سعید*، احمد پیرعلی، سید حسین حسینی مقدم صفحات 5-29
    در طی چند سال گذشته یک سیستم ایمنی در باکتری ها کشف شد که توسعه این سیستم سبب پیدایش یک تکنیک قوی ویرایش ژن به نام CRISPR/Cas9 (Clustered regularly interspaced short palindromic repeat) شد. تکنولوژی کریسپر به دلیل سادگی و انعطاف پذیری آن استفاده گسترده ای در بسیاری از زمینه های تحقیقاتی مبتنی بر ویرایش ژنوم در علوم حیوانی، میکروبی، پزشکی، داروسازی و گیاهی شده است. در این مقاله، تاریخچه، مکانیسم های پایه و کاربردهای سیستم CRISPR/Cas9 و پتانسیل های آن در بهبود عملکرد حیوانات اهلی بحث خواهد شد. با توجه به استقبال گسترده همه موسسات ویرایش ژنوم حیوانی در دنیا از این تکنولوژی و نیز پیشرفت هایی که در تکامل و افزایش قابلیت های آن انجام شده است، بدیهی است که سیستم CRISPR/Cas9 به زودی تحول چشم گیری در ایجاد لاین ها و نژادهای از حیوانات با صفات دلخواه بوجود آورد. علاوه براین، پیشرفت های گسترده ای برای بهبود توانمندی ها و بازدهی این تکنولوژی برای ویرایش هدفمند ژنوم و نیز کاهش شانس ویرایش نواحی غیرهدف درحال انجام است.
    کلیدواژگان: مهندسی ژنتیک، ویرایش ژنوم، حیوانات اهلی، CRISPR، Cas9
  • شعله قربانی*، سونیا زکی زاده، حسین مهربان صفحات 31-44
    هدف، برآورد ضریب هم خونی و تاثیر آن بر صفات اقتصادی مرغ های بومی ایستگاه اصلاح نژادی یزد به روش تابعیت چندکی بود. بدین منظور داده های 57400 پرنده سال های 1380 تا 1396 (15 نسل) استفاده شد. صفات شامل وزن یکروزگی بدن، 8 و 12 هفتگی، سن و وزن بلوغ جنسی، تعداد تخم مرغ (12 هفته اول تولید)، میانگین وزن تخم مرغ (هفته های 30،28، 32) و وزن اولین تخم مرغ بود. ویرایش داده ها با نرم افزار Foxpro انجام و ضریب هم خونی با CFC برآورد شد. ضریب تابعیت هم خونی بر نسل با برازش رگرسیون خطی نرم افزار R انجام گرفت. برای بررسی تاثیر هم خونی روی صفات از تابعیت چندکی استفاده گردید. متغیرهای ثابت مدل شامل جنس، نوبت جوجه درآوری و نسل بود. ضریب هم خونی در تمام مدل ها بصورت متغیر کمکی در نظر گرفته شد. تجزیه و تحلیل شجره نشان داد 79 درصد پرندگان ایستگاه هم خون و میانگین ضریب هم خونی جمعیت 3 درصد بود. روند تغییرات هم خونی با شیب 5/0 درصد در هر نسل افزایش یافت. تفاوت پسروی هم خونی در چندک های مختلف نشان داد هم خونی بر مقادیر مختلف توزیع مشاهدات صفات مختلف تاثیر دارد، بطوریکه در چارک های انتهایی (25 درصد و 75 درصد) توزیع صفت،کاهش تولید بیشتر است. برای صفات وزن بدن یکروزگی، سن بلوغ جنسی و وزن اولین تخم مرغ روش تابعیت چندکی به همگرایی نرسید و برآورد ضرایب تابعیت با رگرسیون خطی به ترتیب 1/0، 3/5، و 3/6 درصد بود. نتایج نشان داد که بر اساس تابعیت چندکی، اثرگذاری افزایش هم خونی بر قسمت های مختلف توزیع صفات یکسان نیست که دیدگاه بهتری از تاثیرات هم خونی بر صفات ارایه می نماید.
    کلیدواژگان: رگرسیون کوانتایل، پسروی هم خونی، ضریب هم خونی، مرغ بومی یزد
  • عاطفه سیددخت*، جواد رحمانی نیا صفحات 45-55

    انتخاب ژنومی می تواند به برآورد دقیق تر ارزش های اصلاحی، پیشرفت ژنتیکی حاصل از انتخاب دقیق تر و بهتر افراد و همچنین کنترل همخونی در حیوانات کمک کند. با شبیه سازی کامپیوتری ژنوم و فرآیندها می توان پیش بینی های لازم را قبل از اجرای فرآیندهای پرهزینه ژنومی، اجرا کرد. موفقیت هر برنامه اصلاحی بستگی زیادی به چگونگی ایجاد جمعیت پایه دارد؛ چراکه تمام تنوع ژنتیکی صفاتی که در هدف اصلاحی گنجانده می شوند، بایستی در جمعیت پایه ایجاد گردد. طراحی یک برنامه با هدف ایجاد جمعیت پایه ای در عدم تعادل پیوستگی به وسیله شبیه سازی آمیزش تصادفی بین جوامع زنبورها، در فرآیندهای اصلاح نژادی با درنظرگیری خصوصیات ژنتیکی و رفتار تولیدمثلی ویژه زنبور عسل، اهمیت دارد. در تحقیق حاضر با شبیه سازی عوامل مختلف جمعیتی و ژنومی با استفاده از نرم افزار MATLAB، معماری ژنتیکی زنبورعسل ایجاد گردید و ضمن بررسی تاثیر اندازه موثر جمعیت با نرم افزار NeEstimator در چهار سطح حداقل فراوانی آللی و در نسلی که دارای حداکثرعدم تعادل پیوستگی است، اثر تعداد ملکه ها و نرها در نسل های تاریخی مطالعه شد و معین گردید که با افزایش ملکه ها و تعداد نرها در نسلهای تاریخی، زمان رسیدن و نسلی که در آن حداکثر عدم تعادل پیوستگی رخ می دهد نیز افزایش می یابد و بالعکس با افزایش نرخ جهش، زمان رسیدن به حداکثر عدم تعادل پیوستگی کاهش می یابد. افزایش تعداد نشانگرها در جمعیت هایی با تعداد افراد کمتر در نسلهای تاریخی سبب کاهش زمان در رسیدن به حداکثر عدم تعادل پیوستگی شد. الگوی عدم تعادل پیوستگی در ژنوم نشانه ای قدرتمند از فرآیندهای ژنتیکی جمعیت است که آن را شکل می دهند.

    کلیدواژگان: معماری ژنتیکی، اندازه موثر جمعیت، عدم تعادل پیوستگی، نشانگرهای متراکم
  • محمد دادپسند*، سارا محمدی، هادی آتشی صفحات 57-67
    این پژوهش بر پایه ی داده های زایش و طول عمر 206107 گاو از 496 گله هلشتاین ایران که نخستین زایش آن ها در سال های 1370 تا 1391 بود، انجام شد. سه معیار ماندگاری بقا تا 36، 48 و 54 ماه پس از زایش نخست در نظر گرفته شد. ارتباط بین سطح تولید، سخت زایی و فصل نخستین زایش و سه معیار ماندگاری با یک مدل رگرسیون لجستیک و تابع پروبیت در نرم افزار JMP بررسی شد. برای در نظر گرفتن اثر سطح تولید، بر اساس میانگین و واریانس تولید شیر معادل بلوغ گله-سال زایش، پنج سطح تولید در نظر گرفته شد. میانگین طول عمر 1/1294 روز و میانگین بقا تا 36، 48 و 54 ماه بعد از نخستین زایش به ترتیب 55/0، 37/0 و 22/0 بود. سخت زایی در زایش نخست شانس رسیدن به طول عمر تولیدی 36 ماه را بین 4 تا 14 درصد و بقا تا سنین 48 و 54 ماه پس از زایش نخست را تا 28 درصد کاهش داد (P < 0.01). سزارین، شانس بقا تا 36 و 54 ماه پس از زایش نخست را 24 تا 36 درصد کاهش داد. شانس بقا تا 36 ماه پس از زایش نخست در گاوهای خیلی پرتولید نسبت به کم تولید، 71 درصد بیشتر بود (P < 0.01). در خصوص بقا تا سنین 48 و 54 ماهگی نیز رابطه مشابهی با تولید شیر دوره اول مشاهده شد. فصل نخستین زایش تاثیری، بر ماندگاری نداشت. روند فنوتیپی بقا تا 36، 48 و 54 ماه پس از زایش نخست، به ترتیب 0052/0-، 0064/0- و 0087/0- برآورد شد.
    کلیدواژگان: ماندگاری، رگرسیون لجستیک، گاو هلشتاین، تولید شیر، سخت زایی
  • وحید شاهی*، صادق علیجانی، آرش جوانمرد، مجید علیایی صفحات 81-89
    در دامپروری، ارزیابی صحیح ژنتیکی صفات تولیدی با پیش فرض اولیه وجود همگنی در واریانس باقیمانده صورت می پذیرد، در صورتیکه همگنی واریانس باقیمانده با وجود عواملی همچون سطوح مختلف تولید و اخذ داده در زمان ها و شرایط محیطی مختلف بعید به نظر می رسد. هدف از پژوهش حاضر بررسی ژنتیکی واریانس باقیمانده صفات وزن تخم مرغ و سن بلوغ جنسی مرغان بومی آذربایجان بود. مجموعه داده ها شامل 8283 رکورد وزن تخم مرغ (EW) و 6608 رکورد سن بلوغ جنسی (ASM) مربوط به 9 نسل از مرکز پرورش و اصلاح نژاد مرغ بومی آذربایجان غربی بود. به منظور بررسی تنوع ژنتیکی واریانس باقیمانده از نرم افزار های خانواده BLUPF90 استفاده شد. وراثت پذیری صفات EW و ASM در مدل تک صفتی به ترتیب برابر با 288/0 (022/0±) و 355/0 (127/0±) برآورد گردید. وراثت پذیری واریانس باقیمانده این صفات به ترتیب برابر با 00484/0 (004/0±) و 00005/0 (002/0±) برآورد گردید که نشان دهنده احتمال پایین پیشرفت ژنتیکی این صفات با اعمال انتخاب مستقیم ژنتیکی است. مقادیر همبستگی های ژنتیکی بین صفات و واریانس باقیمانده آن ها به ترتیب برابر با 154/0- و 076/0- برآورد شد که حاکی از آن است با انتخاب ژنتیکی برای ارتقا صفت EW، ارزش ژنتیکی برای یکنواختی آن ها بهبود پیدا خواهد کرد ولی در صورت کاهش صفت ASM، نتایج مورد انتظار مطلوب نخواهد بود. به عنوان نتیجه گیری نهایی برای برآورد دقیق ارزش اصلاحی و رتبه بندی بر اساس صفات تولیدی در طیور توجه ویژه به ناهمگنی واریانس و اعمال تصحیحات لازم اجتناب ناپذیر می باشد.
    کلیدواژگان: مرغان بومی، واریانس باقیمانده، همبستگی ژنتیکی، یکنواختی تولید
  • انتظار غزی، هدایت الله روشنفکر، خلیل میرزاده صفحات 91-98

    ارتباط بین رنگ اسب و برتری نژاد و خلوص نژادی، مطالعه چندشکلی ژن آگوتی را مورد توجه خاصی قرار داده است. ژن آگوتی (ASIP) نشانگر نحوه ی توزیع سیاهی در بدن است. هدف از این تحقیق، بررسی چند شکلی اگزون2 ژن آگوتی در جمعیت اسب اصیل عرب استان خوزستان می باشد. در این مطالعه خونگیری از 45 رآس اسب اصیل عرب برای تشخیص آلل های متفاوت ژن آگوتی استفاده شد که از شهرستان های شوش، دزفول، اهواز صورت گرفت. DNA از خون کامل به کمک روش استخراج نمکی انجام گرفت. واکنش زنجیره ای پلی مراز جهت تکثیر قطعه 101جفت بازی از اگزون2 ژن آگوتی با استفاده از پرایمرهای اختصاصی این ژن انجام شد. حذف 11جفت باز در اگزون 2 ژن ASIP (آگوتی سیگنالینگ پروتیین) مشاهده شد. که دلیل آن In/del (حذف و جهش) بودن ژن آگوتی است. در نهایت سه الگوی باندی AA ، Aa، aa با فراوانی 414/0 و 457/0 و127/0 مشاهده شد. فراوانی آللی A و a به ترتیب 644/0 و 356/0 است. نتایج نشان داد که این قطعه از ژن آگوتی چند شکل بوده و ژنوتیپ های AA، Aa، aa در جمعیت اثبات گردید. نتایج حاصل نشان داد که تعادل هاردی واینبرگ در جمعیت مورد مطالعه اسب های اصیل عرب وجود ندارد.

    کلیدواژگان: چندشکلی، آگوتی، اسب
|
  • Shahin Eghbalsaied *, Ahmad Pirali, Hosein Hoseini Pages 5-29
    Over the past few years, an immune system has been discovered in bacteria that has led to the development of a powerful gene-editing technique called CRISPR/Cas9 (Clustered regularly interspaced short palindromic repeat). Because of its simplicity and flexibility, CRISPR technology has been widely used in many fields of research based on genome editing in animal, microbial, medical, pharmaceutical and plant sciences. This article discusses the history, basic mechanisms and applications of the CRISPR/Cas9 system and its potential for improving the performance of domestic animals. Given the widespread acceptance of this technology by all animal genome editing institutes in the world, as well as the advances that have been made in its evolution and enhancement of capabilities, it is obvious that the CRISPR/Cas9 system will soon undergo a dramatic transformation in the creation of lines and breeds with desired traits. In addition, extensive advances are being made to improve the capabilities and efficiencies of this technology for on-target genome editing as well as reducing the chances of editing off-target regions.
    Keywords: CRISPR, Cas9, Genetic engineering, Genome editing, Domestic animals
  • Sholeh Ghorbani *, Sonia Zakizadeh, Hossein Mehrban Pages 31-44
    The aim was to estimate the inbreeding coefficient and its impact on important economic traits in Yazd native fowls breeding station by quantile regression. Therefore, 57400 data collected from 2001 to 2017 (15 generations) was used. Traits included body weight at hatch (BW1), the 8th (BW8) and 12th week (BW12), age and weight at sex maturity (ASM, WSM), the egg number (12 weeks of production) (EN), average egg weight (28th, 30th, 32th weeks of production) and the first egg weight (EW1). Data was edited by Foxpro and estimation of inbreeding coefficient was computed by CFC. The regression coefficient of inbreeding was fitted on generation by linear regression of Rsoftware. Impact of inbreeding on traits was investigated by quantile regression. The fixed effects in the models were sex, hatch number, generation and inbreeding depression was considered as covariate. Pedigree analysis showed that 79percent of population were inbred and average of individual inbreeding coefficient was %3. The slope trend of individual inbreeding was increased by 0.5 percent on generation. Exploring different trait quantile distributions, it was revealed that inbreeding depression had different impacts over range of its distribution in a way that a much pronounced effect was observed in extremes (25%, 75%).Quantile regression was not converged for BW1, ASM and EW1 and they were estimated by linear regression as 0.001, 0.053 and 0.063,respectively. According to quantile regression, the impact of inbreeding depression was not equal on different parts of traits' distribution, which give us a better insight of the effect of inbreeding.
    Keywords: quantile regression, inbreeding depression, Inbreeding Coefficient, Yazd native fowl
  • Atefeh Seyeddokht *, Javad Rahmaninia Pages 45-55

    Genomic selection can help in more accurate estimation of breeding values, genetic improvement resulting from a more precise and better selection of individuals, as well as control of inbreeding in animals. genomic simulation made it possible to make the necessary predictions before carrying out expensive genomic processes. The success of any breeding program depends significantly on how the base population is created. All the genetic diversity of the traits included in the breeding goal must be created in the base population. Therefore, it is essential to design a program to create a base population in linkage disequilibrium by simulating random mating between bee communities in breeding processes by considering bees' genetic characteristics and reproductive behavior. In this research, the genetic architecture of the honey bee was created by simulating various demographic and genomic factors using MATLAB software, and while investigating the effect of the effective population size with the NeEstimator software in four levels of minimum allelic frequency and in the generation with the maximum linkage disequilibrium, the impact of the number of queens and males in historical generations was studied and determined. Continuity disequilibrium occurs and increases, and conversely, as the mutation rate increases, the time to reach the maximum linkage disequilibrium decreases. Increasing the number of markers in populations with fewer individuals in historical generations decreased the time to reach maximum linkage disequilibrium. Linkage disequilibrium pattern in the genome is a powerful sign of the genetic processes of the population that construct it.

    Keywords: Genetic architecture, Effective population size, linkage disequilibrium, Dense markers
  • Mohammad Dadpasand *, Sara Mohammadi, Hadi Atashi Pages 57-67
    This study was carried out based on the records of 206107 Holstein cows which first calved during 1992 to 2013 in 496 herds of Iran. Three criteria for stayability, Survival up to 36, 48 and 54 months after first calving, were considered. Effect of production level, calving difficulty and season of first calving on stayability was quantified using a logistic regression model and a Probit function in JMP software. Five categories of milk yield was considered based on the average and variance of within herd-calving year of mature equivalent milk production for the production level to be taken into account. Average productive life was 1294.1 days and average survival to 36, 48 and 54 months after first calving were 0.55, 0.37 and 0.22, respectively. Dystocia decreased the probability of survival to 36 months of productive life between 4 to 14 percent (P < 0.01). Survival to 36 or 54 months after first calving was decreased by 28 percent in cows with sever calving difficulty. The chance of survival decreased between 24 to 36 percent in cows delivered by surgery. The probability of survival to 36 of productive life was increased up to 71 percent in high producing cows (P < 0.01). A similar pattern was observed between production level and other measures of stayability. There were no relationship between stayability and season of first calving.
    Keywords: Dystocia, Holstein Cow, logistic regression, Milk yield, Stayability
  • Vahid Shahi *, Sadegh Alijani, Arash Javanmard, Majid Olyayee Pages 81-89
    In the livestock industry, the accurate genetic evaluation of economic traits pre-request the existence of homogeneity in residual variance, however; in practice, such different production levels and data recording at different times and environments are unlikely to result in the homogeneity of residual variance. The aim of this study was to investigate the genetic variance of the residual variance for Egg Weight and Age at Sexual Maturity of Azerbaijan native chickens. Data set consisted 8283 Egg Weight (EW) records and 6608 Age at Sexual Maturity (ASM) records related to 9 generations from the indigenous chicken breeding centers in the west Azerbaijan. To investigate the genetic variation of the residual variance was using the BLUPF90 software. Heritability of EW and ASM in a single trait model was estimated to be 0.288 (s.e. =0.022) and 0.355 (s.e =0.127), respectively. The heritability of residual variance of these traits was estimated 0.00484 (s.e. =0.004) and 0.00005 (s.e. =0.002), respectively, indicating the slight possibility of their genetic progression by direct genetic selection. The values of genetic correlations between traits and their residual variance were estimated to be -0.154 and -0.076, respectively, suggesting that genetic selection for EW enhancement would improve the genetic value for their uniformity, but about ASM, the expected results will not be very favorable if the trait is reduced. In conclusion, for accurate estimation of breeding value and ranking based on production traits in poultry, special attention to variance heterogeneity and necessary corrections is inevitable.
    Keywords: Genetic correlation, native fowls, Residual variance, Uniformity of production
  • Entezar Ghezzi, hadayat allehا roshanfekr, khalil mirzadeh Pages 91-98

    Basic color in horses, such as black and white, brown and chestnut ASIP and MC1R gene is affected. The relationship between color horse and purity the study of gene polymorphism Aguti put special attention. The purpose of this study was to evaluate the polymorphism in exon 2 gene Aguti population of Arabic horse in Khuzestan. In this study, PCR-RFLP method for the detection of different alleles of the Aguti gene in horses used. Bleed extension of the 45 head of horses in the city of Ahvaz, Dezful and Shush were collected. Polymerase chain reaction 101 bp fragment of exon 2 gene and gene-specific primers were used Aguti. 11 bp deletion in exon 2 gene ASIP (Aguti signaling protein) occurred because of the In / del (delete and Insertion) of the gene Aguti. Finally three band pattern AA, Aa, aa abundance 0.414, 0.457, 0.127, respectively. The allele frequencies of A and a 0.644 and 0.356 respectively.The results showed that this fragment of gene polymorphism and genotype AA, Aa, aa population was established. The results showed that there is Hardy-Weinberg dis equilibrium in the studied population.

    Keywords: Polymorphism, Aguti, Arabic horse