Application of microsatellite markers to determine populations of the Persian sturgeon (Acipenser persicus)

ساختار ژنتيكي تاسماهي ايراني (Acipenser percicus) حوضه آبريز رودخانه هاي سفيدرود و گرگانرود سواحل جنوبي درياي خزر طي گشت ارزيابي ذخاير تاسماهيان سالهاي 1388 – 1385 با استفاده از روش ريزماهواره (Microsatellite) مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور تعداد 50 نمونه از هر منطقه (جمعا 100 نمونه) جمع آوري و به آزمايشگاه ژنتيك مولكولي انستيتو تحقيقات بين المللي ماهيان خاوياري دكتر دادمان (رشت) منتقل گرديد. پس از استخراج DNA ژنومي، از 4 جفت آغازگر (Primer) ريزماهواره (microsatellite) جهت انجام واكنش هاي زنجيره اي پليمراز (PCR) و تعيين ساختار ژنتيكي استفاده شد كه همگي توليد باندهاي چند شكلي (پلي مورف) نمودند. در مجموع 109 الل مشاهده شد كه بيشترين تعداد الل واقعي (17) متعلق به جايگاه Spl168 حوزه آبريز رودخانه سفيدرود و كمترين تعداد الل واقعي (10) در جايگاه Ls68 متعلق به حوزه آبريز رودخانه گرگانرود بود. بين نمونه هاي دو منطقه اختلاف آماري معني داري بر اساس ميانگين تعداد الل مشاهده شده (Na) و هتروزايگوسيتي مشاهده شده (Ho) در هر جايگاه ژني مشاهده نشد (05/0 < p). ميزان Fst و Rst كه نشانه جدايي جمعيت ها از يكديگر مي باشد به ترتيب 07/0 و 17/0 بدست آمد و اختلاف جمعيتي بين نمونه هاي دو منطقه معني دار بود (01/0 > p). نمونه هاي حوزه آبريز رودخانه سفيدرود در جايگاههاي Spl173، Afu68 و Spl168 و نمونه هاي حوزه آبريز رودخانه گرگانرود در جايگاههاي Afu68 و Spl168 در تعادل هاردي واينبرگ بوده و در بقيه جايگاههاي ژني نمونه هاي هر دو منطقه انحراف از تعادل را نشان دادند. فاصله ژنتيكي بين نمونه هاي دو منطقه 4/0 محاسبه شد كه بيانگر تفاوت ژنتيكي قابل توجهي بين نمونه هاي مناطق مورد مطالعه مي باشد. بررسي نتايج فوق نشان مي دهد كه جمعيت تاسماهي ايراني مناطق مورد مطالعه از يكديگر مجزا بوده و هريك جمعيت مستقلي را نشان مي دهند. بنابراين مديريت شيلاتي ذخاير منحصر بفرد اين گونه و حفظ خزانه ژني آنها قويا توصيه مي گردد.

The objective of this study was to analyse the population genetic structure of the Persian sturgeon (Acipenser persicus) in Sefidrud and Gorganrud rivers watershed based on the characterization of microsatellite markers during 2006 – 2008. 100 samples of Persian sturgeon were collected from two regions. Four microsatellite loci (Ls68, Spl168, Spl173 and Afu68) were analyzed for the molecular characterization of this species which resulted in polymorphic patterns. DNA bands were analysed using Biocapt and GenAlex software package. A total of 109 alleles were observed of which the maximum number of alleles (17) were found in Spl168 locus which belonged to sturgeons from Sefidrud river,s watershed and the minimum number of alleles (10) in Ls68 locus belonging to the sturgeons from Gorganrud river,s watershed. Results of microsatellite analysis revealed that the differences between samples of two regions were not statistically significant (p > 0.05), neither for the average number of alleles per locus nor for observed heterozygosities. The calculated Fst and Rst between two regions was 0.07 and 0.17 showing that the genetic difference was significant (p < 0.01). Samples from Sefidrud river,s watershed in Spl173, Afu68 and Spl168 loci and samples of other regions in Afu68 and Spl168 loci were at Hardy-Weinberg equation. The genetic distance was calculated as 0.4 which represents a significant genetic difference between samples of two studied areas. In conclusion, this study suggests that the Persian sturgeons in two regions of the southern part of the Caspian Sea are genetically differentiated, therefore fisheries management of these unique stocks for restocking and conservation of gene pools is highly recommended.