تفکیک زنبورهای عسل ایرانی (apis mellifera meda) از زیرگونه‌های تجاری زنبورعسل با استفاده از ژن‌های nd1 و nd5

نمونه‌های زنبور عسل کارگر از 26 ناحیه از ایران جمع آوری شد. هدف از این تحقیق ارزیابی ژن‌های ( bp630) nd1 و ( bp630) nd5 در تفکیک زنبورهای عسل ایرانی a. m. meda)) از زیرگونه‌های تجاری زنبورعسل (a. m. carnica، a. m. ligustica، a. m. caucasica و a. m. mellifera) بود. توالی‌های دو ناحیه ژنی nd1 و nd5 زنبورهای عسل ایرانی و زیرگونه‌های دیگر زنبور عسل با استفاده از روش‌های بیزی (bayesian) و پارسیمونی (parsimony) مورد ارزیابی قرار گرفتند. ژن‌های nd1 و nd5 به ترتیب هشت و پنج هاپلوتیپ را در جمعیت‌های زنبورعسل ایرانی نشان دادند. درخت فیلوژنی حاصل از ژن nd1، نمونه‌های زنبور عسل ایرانی را با استفاده از روش بیزی به چهار گروه (clade) تقسیم کرد. گروه اول شامل هاپلوتیپ 1 (گلستان، خراسان جنوبی، کردستان، لرستان و مازندران)، گروه دوم شامل هاپلوتیپ 2 (سیستان و بلوچستان)، گروه سوم شامل هاپلوتیپ 3 (یزد و ایلام) و گروه چهارم شامل هاپلوتیپ‌های 4 (اردبیل)، 5 (کرمان)، 6 (زنجان)، 7 (کرمانشاه) و 8 (بوشهر، آذربایجان غربی، چهار محال و بختیاری، قزوین، قم، همدان، هرمزگان، خراسان رضوی، خراسان شمالی، کهکلویه بویر احمد، خوزستان، مرکزی، سمنان، فارس) بودند. درخت‌های فیلوژنی حاصل از دو روش بیزی و پارسیمونی، توانایی بالاتر ناحیه ژنی nd1 را نسبت به ناحیه ژنیnd5 به اثبات رساندند به طوری ‌که درخت‌های فیلوژنی حاصل از ژنnd1 توانستند زیر گونه‌های تجاری زنبورعسل را از نمونه‌های زنبورعسل ایرانی تفکیک کنند. همچنین با استفاده از روش پارسیمونی، تعداد بیشتری از مکان‌های نوکلئوتیدی حاوی اطلاعات مفید فیلوژنتیک (informative sites) در nd1 نسبت به nd5 شناسایی شد. تجزیه به مولفه‌های اصلی (pca)، نتایج درخت‌های فیلوژنی nd1 حاصل از روش‌های بیزی و پارسیمونی و درخت فیلوژنی nd5 حاصل از روش بیزی را تایید کرد. همچنین نتایج تجزیه به مولفه‌های اصلی به اثبات رساند که ژن nd1 نسبت به ژن nd5 کارایی بیشتری در تفکیک گروه‌های تکاملی زنبورعسل (zsubgroup، a، m و c) داشت.

Differentiation of Iranian Honeybees (Apis mellifera meda) from Commercial Honeybee Subspecies using ND1 and ND5 Genes

The samples of honeybee workers were collected from 26 areas from Iran. The aim of this research was to evaluate the ND1 (630 bp) and ND5 (630 bp) genes for differentiation of Iranian honeybees (A. m. meda) from commercial subspecies (A. m. carnica, A. m. ligustica, A. m. caucasica and A. m. mellifera). The ND1 and ND5 squences of Iranian honeybees and other honeybee subspecies were evaluated using bayesian and parsiminy methods. ND1 and ND5 showed eight and five haplotypes in populations of Iranian honeybees. Using bayesian method, four clades were identified in Iranian honeybees of phylogenetic tree derived from ND1 gene. The first to fourth clades included haplotype 1 (Golestan, Southern Khorasan, Kordestan, Lorestan and Mazandaran), haplotype 2 (Siatan Balochestan), haplotype 3 (Yazd and Eilam), haplotype 4 (Ardabil), haplotype 5 (Kerman), haplotype 6 (Zanjan), haplotype 7 (Kermanshah) and haplotype 8 (Boshehr, Western Azarbayejan, Charmahal Bakhtiari, Qazvin, Qom, Hamadan, Hormozgan, Razavi Khorasan, Northern Khorasan, Kohkeloye Boyerahmad, Khozestan, Markazi, Semnan and Fars). The phylogenetic trees drived from bayesian and parsimony methods demonstrated more ability of ND1 gene in comparison with ND5 gene; ND1 gene differntiated Iranian honeybees from commercial honeybee subspecies. Furthermore, using parsimony method, more informative sites were identified in ND1 in comparison with ND5 gene. Principle component analysis (PCA) confirmend phylogenetic trees of ND1 drived from bayesian and parsimny methods and phylogenetic tree of ND5 drived from bayesian method. Moreover, PCA demonstrated more efficiency of ND1 in differentiation of evolutionary lineages (Zsubgroup, A, C and M) in comparison with ND5 gene.