İBRAHİM CEMAL, ONUR YILMAZ, ORHAN KARACA, Pelin BİNBAŞ, NEZİH ATA

Analysis of genetic diversity in indigenous Çine Çaparı sheep under conservation by microsatellite markers

Çalışmada, Adnan Menderes Üniversitesi Çine Çaparı Koruma Programı (ADÜ-ÇÇKP) kapsamında oluşturulan koruma sürüsü ile 2 yetiştiricide bulunan toplam 123 baş hayvanda 10 mikrosatellit lokusu kullanılarak genotipleme yapılmıştır. Sürüler arası genetik benzerlik ve uzaklıklar incelenmiştir. Mikrosatellit işaretleyici başına elde edilen allel sayısı 7 (OarCP34) ile 17 (OarFCB193) arasında değişmekle birlikte lokus başına ortalama allel sayısı 11.5tur. Populasyon bütününü oluşturan ADÜ-ÇÇKP, EA ve MV sürülerinde belirlenen toplam allel sayıları sırasıyla 104, 72 ve 45 olarak belirlenmiştir. Allel sayıları bakımından sürüler arası gözlenen bu ciddi fark iki yetiştirici sürüsüne oranla ADÜ-ÇÇKP koruma sürüsünde yüksek genetik çeşitliliğe işaret etmektedir. Diğer allelere oranla farklı büyüklükte allelerin gözlenmesi sürülere özgün özel allellerin varlığına işaret etmektedir. Polimorfik bilgi içeriği (PIC) değerleri dikkate alındığında en yüksek ve en düşük polimorfizm değerleri OarFCB193 ve OarFCB304 lokusları için sırasıyla 0.875 and 0.699 olarak belirlenmiştir. Ele alınan tüm lokuslara dayalı değerlendirme sonucunda gözlenen (Ho) ve beklenen (He) heterozigotluk ortalamaları sırasıyla 0.727 ve 0.789 olarak elde edilmiştir. En yüksek genetik benzerlik (0.8262) ADÜ-ÇÇKP koruma sürüsü ile Erdoğan Aktürke ait sürü arasında ortaya çıkmıştır. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar yerli Çine Çaparı koyunlarda genetik yapının tanımlanmasına yardımcı olmakla birlikte gelecekte bu ırkın korunmasına yönelik çabalara fayda sağlayacaktır.

Anahtar Kelimeler:

alleller, koruma, genetik analizler, genetik farklılık, genetik belirleyiciler, genetik polimorfizm, genotip, heterozigotluk, lokuslar, mikrosatellitler, koyun

Koruma altındaki Çine Çaparı koyunlarda genetik çeşitliliğin mikrosatellit işaretleyiciler ile analizi

In this study, 123 animals from 3 different flocks (ADU-ÇÇKP conservation flock and two breeders flocks) were genotyped with 10 microsatellite markers to investigate genetic diversity in the endangered native Çine Çaparı sheep breed. The number of alleles per microsatellite marker ranged from 7 (OarCP34) to 17 (OarFCB193), with an average of 11.5 alleles per locus. Total number of alleles for the investigated 10 microsatellite markers was found to be 104, 72 and 45 for ADÜ-ÇÇKP, EA and MV flocks, respectively. The considerable difference in the allele numbers of the flocks indicates high genetic variability in the ADÜ-ÇÇKP flock versus the other two breeders flocks. The observed alleles have different size from other shows the existence of private alleles for flocks. According to the polymorphism information content (PIC) values, the highest and lowest polymorphism was detected to be 0.875 and 0.699 for OarFCB193 and OarFCB304 markers, respectively. The mean expected heterozygosity (He) and the mean observed heterozygosity (Ho) for the whole Çine Çaparı population under conservation were 0.727 and 0.789, respectively. The highest genetic similarity (0.8262) was observed between the ADU-ÇÇKP conservation flock and Erdoğan Aktürks flock. The results obtained in the present study will help to interpret the genetic structure of indigenous Çine Çaparı sheep and will be of benefit to the eff orts for conservation of this breed.

Keywords:

alleles, conservation, genetic analysis, genetic diversity, genetic markers, genetic polymorphism, genotypes, heterozygosity, loci, microsatellites, sheep,

PDF

___

1. Rege JEO, Gibson JP: Animal genetic resources and economic development: Issues in relation to economic valuation. Ecol Econ, 45, 319- 330, 2003.
2. Ertuğrul M, Dellal G, Elmacı C, Akın O, Karaca O, Altın T, Cemal İ: Hayvansal gen kaynaklarının koruma ve kullanımı. Türkiye Ziraat Mühendisliği VI. Teknik Kongresi, 3-7 Ocak, Ankara, 2005.
3. FAO: The State of the Worlds Animal Genetic Resources for Food and Agriculture. In, Pilling D, Rischkowsky B (Eds): Brief. ftp://ftp.fao.org/ docrep/fao/010/a1260e/a1260e00.pdf, Accessed: 13.10.2009.
4. Karaca O, Cemal İ: Batı Anadolu koyunculuğunda genetik kaynakların korunma ve kullanımı. Ege Bölgesi 1. Tarım Kongresi, 7-11 Eylül, Adnan Menderes Üniversitesi, Aydın, s. 573-582, 1998.
5. Goldstein DB, Pollock DD: Launching microsatellites: A review of mutation processes and methods of phylogenetic inference. J Hered, 88, 335-342, 1997.
6. Hoda A, Bytyqi H, Dobi P, Mehmeti H: Genetic diversity of Bardhoka breed in Albania and Kosova analyzed by microsatellite markers. Res J Agric Sci, 41 (2): 218-223, 2009.
7. FAO: Food and agriculture organisation of the United Nations secondaryguidelines for development of national farm animal genetic resources management plans. Measurement of domestic animal diversity (MoDAD): Recommended microsatellite markers, http://dad.fao.org, Accessed: 09.09.2004.
8. Nei M: Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetics, 89, 583-590, 1978.
9. Botstein D, White RL, Skolnick M, Davis RW: Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. Am J Hum Genet, 32, 314-331, 1980.
10. Nei M: Molecular evolutionary genetics. In, Nei M (Ed): Molecular Evolutionary Genetics. Columbia University Press, New York, 1987.
11. Nei M, Kumar S: Molecular evolution and phylogenetics. In, Nei M, Kumar S (Eds): Molecular Evolution and Phylogenetics. Oxford University Press, London, 2000.
12. Nei, M: Genetic distance between populations. Am Nat, 136, 283-292, 1972.
13. Peakall R, Smouse PE: GenAlEx 6: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research. Mol Ecol Notes, 6, 288-295, 2006.
14. Brenner C, Morris J: Paternity index calculations in single locus hypervariable DNA probes: validation and other studies. Proceedings for the 1th International Symposium on Human Identification. Promega Corporation, Madison, pp. 21-53, 1990.
15. Tamura K, Dudley J, Nei M, Kumar S: MEGA4: Molecular evolutionary genetics analysis (MEGA) software version 4.0. Mol Biol Evol, 24, 1596- 1599, 2007.
16. Excoffier L, Lischer HEL: Arlequin suite ver 3.5: A new series of programs to perform population genetics analyses under Linux and Windows. Mol Ecol Resour, 10, 564-567, 2010.
17. Yeh FC, Yang RC, Boyle TBJ, Ye ZH, Mao JX: POPGENE the userfriendlyshareware for population genetic analysis. University of Alberta, Canada, 1997. http://www.ualberta.ca/~fyeh/, Accessed: 05.05.2007
18. Farid A, OReilly E, Kelsey JCR: Genetic analysis of ten sheep breeds using microsatellite markers. Can J Anim Sci, 80, 9-17, 2000.
19. Soysal Mİ, Koban E, Özkan E, Altunok V, Bulut Z, Nizamlıoglu M, Togan I: Evolutionary relationship among three native and two crossbreed sheepbreeds of Turkey: Preliminary results. Revue Med Vet, 156 (5): 289- 293, 2005.
20. Gutiérrez-Gil B, Uzun M, Arranz JJ, San Primitivo F, Yildiz S, Cenesiz M, Bayón Y: Genetic diversity in Turkish sheep. Acta Agr Scand A-An, 56, 1-7, 2006.
21. Zhong T, Han JL, Guo J, Zhao QJ, Fu BL, He XH, Jeon JT, Guan WJ, Ma YH: Genetic diversity of Chinese indigenous sheep breeds inferred from microsatellite markers. Small Ruminant Res, 90, 88-94, 2010.
22. Tascon DC, LittleJohn RP, Almeida PAR, Crawford AM: Genetic variation within Merino sheep breed: Analysis of closely related populations using microsatellites. Anim Genet, 31, 243-251, 2000.
23. Grigaliunaite I, Tapio M, Viinalas H, Grislis Z, Kantanen J, Miceikiene I: Microsatellite variation in the Baltic sheep breeds. Vet Med Zoot, 21, 66- 73, 2003.
24. Yılmaz O, Karaca, O: Karya Koyunlarda Mikrosatellit İşaretleyicilerle Babalık Testi. Kafkas Univ Vet Fak Derg, 18 (5): 807-813, 2012.
25. Handley LJL, Byrne K, Santucci F, Townsend S, Taylor M, Bruford MW, Hewitt GM: Genetic structure of European sheep breeds. Heredity, 99, 620-631, 2007.
26. Pramod S, Kumarasamy P, Chandra ARM, Sridevi P, Rahumathulla PS: Molecular characterization of vembur sheep (Ovis aries) of South India based on microsatellites. Indian J Sci Technol, 2, 55-58, 2009.
27. Binbaş P, Cemal İ: Yerli gen kaynağı Çine Çaparı koyunlarda genetik çeşitliliğin RAPD belirteçleri ile belirlenmesi. 5. Ulusal Zootekni Bilim Kongresi, 5-8 Eylül 2007, Yüzüncü Yıl Üniversitesi, Van, 2007.