ارزیابی تنوع ژنتیکی و برآورد شاخص های تشابه افراد در جمعیت های خرس قهوه ای منطقه حفاظت شده پرور

فشار ناشی از دخالت های انسانی در زیستگاه و شکار غیرقانونی سبب شده است که در حال حاضر جمعیت های باقی‌مانده خرس قهوه ای در ایران به صورت جمعیت های کوچک و منزوی مشاهده شوند. علی‌رغم نقش به سزای این گونه بر سلامت زیست بوم های طبیعی، اطلاعات بسیار اندکی در خصوص تنوع ژنتیکی و همچنین روابط خویشاوندی بین افراد در جمعیت های باقی‌مانده از این گونه در کشور وجود دارد. پیشرفت های صورت گرفته در زمینه استخراج دی ان ای از نمونه های غیرتهاجمی، امکان اجرای مطالعات ژنتیک برای گونه های آسیب پذیر را فراهم آورده است. در مطالعه حاضر با استفاده از نمونه برداری غیرتهاجمی شاخص های تنوع ژنتیکی، احتمال تشابهات ژنتیکی بین افراد و تعداد ژنوتیپ های منحصر به فرد شناسایی شده به‌منظور برآورد حداقل تعداد افراد جمعیت خرس قهوه ای در منطقه حفاظت شده پرور مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور تعداد 10 نشانگر ریزماهواره با استفاده از دی ان ای استخراج شده از نمونه های سرگین تکثیر شد. میانگین هتروزیگوسیتی مشاهده شده 0.51، هتروزیگوستی مورد انتظار 0.57 و شاخص اطلاعات چندریختی برابر با 0.5 محاسبه شد. شاخص تشابه افراد (sib)pid و (unbiased)pid به‌ترتیب برابر با 0.078 و 0.0032 محاسبه و هم‌چنین تعداد 19 ژنوتیپ منحصر به فرد شناسایی شد. نتایج به‌دست آمده نشان داد که علی‌رغم کیفیت اندک دی ان ای استخراج شده از نمونه های غیرتهاجمی، نشانگرهای استفاده شده کارایی آماری مناسبی در تمایز نمونه ها، ارزیابی احتمال تشابه افراد، و برآورد حداقل اندازه جمعیت دارند. رویکرد استفاده شده در مطالعه حاضر می تواند به‌عنوان دستورالعملی در برآورد جمعیت و ارزیابی ارتباطات خوشاوندی گونه‌های جانوری، به‌خصوص گوشت‌خواران در خطر تهدید، با استفاده از روش های نمونه برداری غیرتهاجمی مورد استفاده قرار گیرد.

Evaluation of genetic diversity and estimation of probability of identity indices in brown bear in Parvar protected area

In recent years, increase in humaninduced habitat disturbances and illegal hunting have led to reduction and isolation of the remaining populations of the brown bear. Despite its ecological importance on the health of natural ecosystems, there is a data scarcity on the genetic diversity and kinship relationships between individuals in the remaining populations. Advances in the DNA extraction from noninvasive samples has facilitated genetic studies on vulnerable species. In the present study, we used noninvasive sampling methods to assess genetic diversity indices, the probability of genetic identity among individuals, and the number of unique genotypes in the samples in order to estimate the minimum number of brown bears in the Parvar protected area. A total of 10 microsatellites were amplified using the extracted DNA from noninvasive samples. The overall observed heterozygosity, expected heterozygosity, and polymorphic information content were estimated 0.51, 0.57, and 0.5 respectively. The probability of identity indices (i.e. PID sib and PID unbiased) were 0.078 and 0.0032 respectively. Also, a total of 19 unique genotypes were identified. Our results showed that despite the low quality of noninvasive extracted DNAs, the amplified microsatellites had statistically effectiveness in identifying samples, assessing probability of genetic identity, and estimating minimum population size. The adopted approach in the present study can be used as a guideline for estimating population size and evaluating kinship relationships between individuals, especially for threatened carnivores, using noninvasive sampling approach.