بررسي ژنومي ساختار جمعيتي و عدم تعادل پيوستگي در برخي از نژاد‌هاي گوسفند بومي ايران

Genomic study of population structure and linkage disequilibrium in some Iranian indigenous sheep breeds

فن‌آوري‌هاي ژنومي مانند تعيين ژنوتيپ با كارايي بالا بر اساس آرايه‌هاي SNP، پتانسيل بالايي براي رمزگشايي معماري ژنتيكي صفات پيچيده دارد و اطلاعات زمينه‌اي در مورد ساختار ژنوم در حيوانات اهلي، از قبيل ميزان عدم تعادل پيوستگي (LD) فراهم مي‌كند. در اين پژوهش، از آرايه ژنوميIllumina Ovine SNP50K BeadChip براي تخمين و مقايسه عدم تعادل پيوستگي، اندازه مؤثر جمعيت (Ne) و هتروزيگوسيتي در سه جمعيت گوسفند ايراني شامل گوسفند افشاري (41 رأس)، مغاني (35 رأس) و قزل (35 رأس) استفاده شد. ميانگين LD (اندازه‌گيري شده توسط r2) بين SNP‌هاي مجاور با ميانگين فاصله 58، 56 و 56 كيلو باز براي همه كروموزوم‌ها به‌ترتيب 207/0±151/0 براي نژاد افشاري، 190/0±131/0 براي نژاد مغاني و 184/0±121/0 براي نژاد قزل بود. كروموزوم 2 در نژاد افشاري و قزل و 12 در نژاد مغاني بيشترين ميانگين r2 را در كروموزوم‌هاي اتوزوم هر نژاد داشتند. نژاد قزل بالاترين مقدار تنوع ژنتيكي را بر اساس اندازه مؤثر جمعيت و هتروزيگوسيتي نشان داد، در حالي كه كمترين مقدار تنوع ژنتيكي در نژاد افشاري مشاهده شد. با توجه به مقادير پايين عدم تعادل پيوستگي در اين بررسي، نتايج مشخص كرد براي به‌دست آمدن صحت 85 درصدي در بررسي‌هاي انتخاب ژنومي و مطالعات پويش پيوستگي ژنومي به آرايه‌هاي با تراكم نشانگري بالاتر از 50Kb نياز خواهد بود.

Genomic technologies, such as high-throughput genotyping based on SNP arrays, have great potential to decipher the genetic architecture of complex traits and provide background information concerning genome structure in domestic animals, including the extent of linkage disequilibrium (LD). In this study, Illumina OvineSNP50 BeadChip array was used to estimate and compare LD, effective population size (Ne) and heterozygosity in three Iranian sheep populations consisting Afshari (N=41), Moghani (N=35) and Qezel (N=35) breeds. The average LD (measured by r2) estimated for all pairwise combinations of SNPs with average distance 58, 56 and 56 Kb were 0.151 ± 0.207 for Afshari, 0.131± 0.190 for Moghani and 0.121 ± 0.148 for Qezel breeds, respectively. The highest averages of r2 on autosomes were obtained for chromosome 2 in Afshari and Qezel and chromosome 12 in Moghani breeds. The Qezel breed showed highest genetic diversity based on effective population size and heterozygosity, whereas the lowest value was found in Afshari breed. Due to low LD values estimated in this study, the results showed to achieve the genomic prediction accuracy of 85% in genomic selection and association studies, the density of marker must be higher than 50K SNPChip.