بررسی ساختار و تنوع ژنتیکی سه اکوتیپ مرغ بومی با جد مشترک و لاین‌های تجاری با استفاده از داده‌های توالی‌یابی کل ژنوم

منابع ژنتیکی مرغ اهلی طیف وسیعی از نژادها و جمعیت‌‌ها را شامل می‌‌شود که در اندازه بدن، رنگ پوست، وزن زنده، تولید تخم و گوشت بسیار متنوع هستند. در مطالعه حاضر جهت بررسی روابط فیلوژنتیکی، تنوع ژنتیکی و همخونی از داده‌‌های توالی‌یابی کل ژنوم، تعداد 54 مرغ از جد مشترک (مرغ جنگلی قرمز)، اکوتیپ‌های بومی و لاین تجاری استفاده شد. میانگین 98 میلیون خوانش کوتاه با استفاده از نرم‌افزارهای بیوانفورماتیکی پردازش و چند شکلی‌های تک نوکلئوتیدی فراخوانی شدند. ساختار ژنتیکی جمعیت‌ها با کمک نرم‌افزار‌هایadmixture ، snphylo  و پکیج snprelate بررسی شد. نرم‌افزار plink جهت انجام کنترل کیفیت و محاسبه همخونی و نرم‌افزار vcftools جهت برآورد تنوع ژنتیکی در جمعیت‌های مورد نظر ‌به‌کار برده شد. نتایج بررسی ساختار ژنتیکی نشان داد که کمترین فاصله ژنتیکی با جد مشترک مربوط به اکوتیپ لاری بود و بیشترین و کمترین سهم snp مشترک با مرغ جنگلی قرمز به‌ترتیب مربوط به لاین گوشتی آرین و لاین تخم‌گذار لگهورن بود. همخونی در لاین‌های تجاری (آرین و لگهورن) تقریبا دو برابر اکوتیپ‌های بومی بود. تنوع ژنتیکی در اکوتیپ‌های بومی (به‌ترتیب لاری، خزک و مرندی) بیشتر از لاین‌های تجاری مشاهده شد. نتایج ما اهمیت استفاده از نشانگرها در کل ژنوم را جهت آگاهی در مورد هموزیگوسیتی بالقوه مضر و جلوگیری از دست دادن تنوع ژنتیکی در اکوتیپ‌های بومی را نشان می‌دهد. تنوع ژنتیکی در اکوتیپ‌های بومی تنها می‌تواند از طریق برنامه‌های اصلاحی سازمان‌دهی ‌شده حفظ شود.

investigation of structure and genetic diversity of three native chicken ecotypes with common ancestor and commercial lines using whole genome sequencing data

the genetic resources of domestic chickens include a wide range of breeds and populations which vary greatly in body size, skin color, body weight, egg, and meat production. in the current study, to study phylogenetic relationships, genetic diversity, and inbreeding, whole-genome sequencing data of 54 chickens of a common ancestor (red junglefowl), native ecotypes, and commercial lines were applied. an average of 98 million short reads were processed using bioinformatics software and single-nucleotide polymorphisms (snp) were called. the genetic structure of the populations was studied using admixture, snphylo software and snprelate package. plink software was used to perform quality control and to calculate inbreeding. genetic diversity in the populations was estimated using vcftools software. the results showed that the lowest genetic distance with the common ancestor was related to lari ecotype and the highest and lowest common snp with red junglefowl was related to arian broiler line and leghorn laying line, respectively. inbreeding in commercial lines (arian and leghorn) was more than native ecotypes. compared to the common ancestor, higher genetic diversity was observed in native ecotypes (lari, khazak and marandi, respectively) than in commercial lines. our results indicated the importance of using markers across the genome to increase awareness of potentially harmful homozygosity and to prevent the loss of genetic diversity of native ecotypes. genetic diversity in native ecotypes can only be maintained through organized breeding programs.