ساختار ژنتيكي و جمعيتي تاسماهي ايراني (Acipenser persicus) سواحل جنوبي درياي خزر و رودخانه سفيدرود با استفاده از روش توالي يابي DNA

Population genetic structure of Persian sturgeon (Acipenser persicus) between South Caspian Sea and Sefidrud River using DNA sequencing method

هدف از اين بررسي ارزيابي ساختار ژنتيكي و جمعيتي تاسماهي ايراني (Acipenser persicus) سواحل جنوبي درياي خزر و رودخانه سفيدرود با ناحيه كنترلي ميتوكندريايي (ژن D-loop) و روش توالي يابي DNA ذخاير تاسماهيان سواحل جنوبي درياي خزر طي سال هاي 1391 – 1388 بود. روش كار شامل نمونه برداري توسط تور ترال كفي، استخراج DNA، واكنش هاي زنجيره اي پليمراز و توالي يابي محصول PCR بود. شاخص هاي تنوع مولكولي، شاخص توزيع شكل گاما، شاخص Fst كه نشاندهنده جدايي جمعيت ها مي باشد، آزمون دقيق فرضيه صفر مبني بر مستقل بودن جمعيت ها، گسترش و پراكنش تاريخ جمعيتي با دو روش تست تاجيما و تست Fu Fs محاسبه، تجزيه و تحليل و نتايج زير بدست آمد: 13 هاپلوتايپ، تنوع هاپلوتايپي يا ژني101/0 ± 961/0، تنوع نوكليوتيدي 015/0±038/0، شاخص توزيع شكل گاما 19/0، مقدار Fst يا فاصله جمعيتي در سطح احتمال 05/0 بين مناطق نمونه برداري اندك بود كه پس از 10000 تكرار فراواني هاپلوتايپي فقط نمونه هاي سفيدرود با ساير نواحي نمو نه برداري اختلاف معني دار داشت و آزمون تفاوت در داخل جمعيت ها اين مسيله را مورد تاييد قرار داد. تاريخچه جمعيتي تاسماهي ايراني غير معين و شبيه به مدل بسط ناگهاني بود و مقدار كم شاخص راجرز و هارپندينگ (061/0) آن را تاييد نمود. آزمون هاي بي طرفي تاجيما و شاخص Fu Fs بين مناطق به ترتيب 84/0- و 220/0- بود كه هر دو شاخص منفي و معني دار نبودند. نتايج نشان داد كه جمعيت تاسماهي ايراني رودخانه سفيدرود جدا از ساير مناطق ديگر مي باشد و با توجه به يكسان بودن جمعيت ها در مناطق ديگر، بايستي مديريت ما هيگيري بمنظور افزايش تنوع ژني و افزايش ذخاير جمعيت هاي مختلف اين ماهيان با ارزش قبل از انقراض كامل آنها، اعمال گردد.

The goal of this study was to analyse the population genetic structure of the Persian sturgeon (Acipenser persicus) between South Caspian Sea and Sefidrud River with mtDNA control region (D-loop gene) and DNA sequencing method during 2010 – 2012 sturgeon stock assessment project. Fish speciemns were collected by bottom trawl net. Extraction of DNA, PCR and DNA sequencing were carried out. Diversity index, the gamma distribution shape parameter for the rate heterogeneity among sites and nucleotide sequence, Fst index, exact test, the historical demographic pattern using neutrality tests and mismatch distribution analysis (D test of Tajima and Fs test of Fu) were analysed. Thirteen haplotypes were obtained, average (±SD) for haplotype diversity was 0.961 ± 0.101, nucleotide diversity was 0.038 ± 0.015, the gamma distribution shape parameter was 0.19, Fst index revealed little genetic structure between populations and the significant Fst value was seen by 10000 permutation only between Sefidrud River and Other Areas (P? 0.05) and was confirmed by exact test of population differentiation. Mismatch distribution for Acipenser persicus appeared to be unimodal, which closely matched the expected distributions under the sudden expansion model and supported by the low Harpending’s Raggedness index (0.061). Tajima’s D and Fu’s Fs statistics were -0.84 and -0.220, respectively, and was not significant. The results of this study showed that the population of Acipenser persicus in Sefidrud River were genetically differentiated from South Caspian Sea and three other areas represented a single panmictic populations. Therefore, fisheries managements of this valuable species should be directed towards conservation of gene pools and increasing different populations.