بررسي ساختار و تنوع ژنتيكي كبراي خزري Naja oxiana (Eichwald, 1831) در ايران با استفاده از نشانگر ميتوكندريايي سيتوكروم b

Genetic structure and diversity of Naja oxiana (Eichwald, 1831) populations in Iran using cytochrome b mitochondrial marker

مقدمه: تبارشناسي و چگونگي تكامل كبراي خزري به­ عنوان شرقي‌ ترين گونه از زيرجنس Naja داراي ابهامات زيادي است. هدف اين مطالعه، بررسي تنوع و ساختار ژنتيكي و هم چنين ارتباطات تبارشناختي جمعيت‌ هاي كبراي خزري در شمال شرق ايران، افغانستان و تركمنستان بوده است. مواد و روش ها: در اين مطالعه 1107 جفت باز از قطعه ژن ميتوكندريايي سيتوكروم b براي 54 نمونه از كبراي خزري مورد بررسي قرار گرفت. تحليل تبارشناسي با استفاده از بهترين مدل تكاملي و رسم درخت بيزين و حداكثر درست نمايي و ارتباط بين هاپلوتايپ با استفاده از منطق پارسيموني مورد بررسي قرار گرفت. نتايج: بازسازي درخت تبارشناسي نشان داد كه همه جمعيت ­هاي كبراي خزري در نواحي شمال شرقي ايران به­ همراه نمونه ­هاي كشورهاي افغانستان و تركمنستان متعلق به يك تبار جغرافيائي هستند. هم چنين، گونه Naja kaouthia به ‌عنوان آرايه خواهري كبراي خزري شناسائي شد. تنوع هاپلوتيپي و تنوع نوكلئوتيدي ژن سيتوكروم b در نمونه­ هاي مورد بررسي به ترتيب برابر با 0/42 و 0/00058 محاسبه شد كه نشان دهنده تنوع ژنتيكي به نسبت پايين در جمعيت كبراي خزري است. نتيجه گيري و بحث: نتايج حاكي از گسترش اخير و ناگهاني جمعيت­ هاي اين گونه از مرزهاي شمال شرقي كشور به سوي استان گلستان بوده است و حاكي از آن است كه هنوز تمايز ژنتيكي معني داري بين جميعت ­هاي اين گونه به ­وقوع نپيوسته و همه جمعيت­ هاي كبراي خزري ايران را مي­ توان به ­عنوان يك واحد تكاملي در نظر گرفته و مورد حفاظت قرار داد.

The phylogenetic relationships of the Caspian cobra (Naja oxiana), the easternmost species of the subgenus Naja, have remained contentious for long. The present study aims at investigating the genetic diversity and structure, as well as phylogenetic relationships of the Caspian cobra populations from northeastern Iran, Afghanistan and Turkmenistan. We sequenced 1107 base pairs of the mitochondrial gene cytochrome b for 54 samples to assess the genetic diversity, genetic structure and phylogenetic relationships of the Caspian cobra. Phylogenetic analyses were conducted under Bayesian and Maximum likelihood inferences using the best-fitting evolutionary model. Haplotype relationships were inferred using maximum parsimony. Reconstruction of the phylogenetic trees confirmed that the Caspian cobra is the sister taxon of Naja kaouthia. The estimated haplotype and nucleotide diversity were 0.42 and 0.00058, respectively, indicating low genetic variation among Caspian cobra populations. Our findings suggest that populations of the species have experienced a recent radiation and sudden range expansion from the northeast toward Golestan province. The results, based on a single mitochondrial marker, revealed no significant genetic differentiation between the populations and recommend that all populations of the Caspian cobra be considered as a significant evolutionary unit in future conservation plans.