M.A.H.S.A
08-27-2011, 05:30 PM
متخصصان اصلاح نژاد بيشتر روي تنوع صفات كمي مي‌انديشند و سعي مي‌نمايند با توسط روشهاي آماري از همهِ اط‌لاعات در برنامه‌هاي انتخاب استفاده نمايند. اين روشها از سال1950 باپايه‌گذاري متدهاي بيومتري پيچيده‌تر همراه شد .ژنتيك كمي تنها اثر تجمعي ژنهايي را كه باعث ايجاد تفاوت بين افراد مي‌شوند مورد توجه قرار مي‌دهد و فرض اصلي آن تفكيك همزمان بسياري از ژنهاي كوچك اثر مي‌باشد.
اين موضوع‌مورد ترديد است كه همه ژنهاي موِثر بر صفات كمي، كوچك اثر باشند و ممكن است بعضي ژنهاسهم عمده‌اي در تنوع ژنتيكي داشته باشند. براي توضيح بيشتر تفاوت عملكرد ژنها بايدخصوصيات ژنها به تنهائي نيز بررسي شود . روشهاي آماري مناسب جهت شناسائي حيوانات‌داراي ارزش اصلاحي مطلوب توسعه يافته است كه اساس آن حذف هر چه بيشتر عوامل محيطي واستفاده از اط‌لاعات حاصل از عملكرد خود حيوان و خويشاوندان آن جهت انتخاب و تخمين آثارافزايشي همه جايگاههاي موِثر بر صفت است. انتخاب براساس فنوتيپ به دليل آثاري كه عوامل‌محيطي روي صفت اندازه‌گيري شده دارند و نيز توارث صفات چند ژني، اثر متقابل بين ژنها دريك لوكوس (غلبه) و بين لوكوسهاي مختلف (اپيستازي) با كاهش سودمندي روبروست . درحال حاضر كاربرد تكنيك آماري همچون BLUP (7)، امكان جدا كردن آثار محيطي از ژنتيكي رافراهم و در برنامه‌هاي اصلاحي بسيار سودمند واقع شده‌اند. ولي اين روشها ژنوتيپ يك فردراناشناخته باقي مي‌گذارند و به صورت يك جعبهِ سياه به آن مي‌نگرند و مضراتي‌همچون كاهش واريانس ژنتيكي، تثبيت اللهاي كشنده و همخوني را ممكن است بدنبال داشته‌باشد. چرا كه در روشهاي ژنتيك كمي اط‌لاعات ژنوتيپي افراد بطور دقيق قابل ارزيابي‌نمي‌باشد بلكه برآوردي از آن از طريق فنوتيپ و خويشاوندان امكانپذير است.
شناخت ملكولي ژنهائي كه بزرگ اثر هستند ممكن است ديدگاه جديدي براي بهبود ژنتيكي فراهم كند . علم ژنتيك ملكولي در اصلاح نژاد مي‌كوشد با پرده‌برداري از سيما و ساختار ژنها،نقش دقيق آنها را در توليد حيوان شناسائي و چگونگي تغييراتشان را در سطح مولكولي بررسي نمايد.
شناسائي طبيعت كنترل صفات، نه تنها دستاوردهاي علمي عمده‌اي را به همراه داشته بلكه برنامه‌هاي اصلاحي را به يك بازده مناسب هدايت خواهد نمود كه اين ديدگاه به عنوان انتخاب به‌كمك نشانگر(8) مشهور است. ژنتيك ملكولي و بيوشيمي شكاف و نقايص ژنتيك كمي راپر كرده و درك ما را از علل تغييرات كمي در سطح ژن بالا برده است.
در برنامه‌هاي اصلاح نژاد، ماركر يا نشانگر مولكولي عبارتست از تفاوت در توالي نوكلئوتيدهايDNA كه اين تفاوت داراي توارث مندلي است اين قطعه ويژه متعلق به ژن يا ژنهائي‌است كه بطور معني‌داري در تنوع بين حيوانات سهيم هستند و در نتيجه ممكن است بين قطعه‌ويژه‌اي كه نتاج از والدين دريافت مي‌نمايند و عملكرد نتاج يك ارتباط مشاهده شود در نتيجه‌مي‌توان نتاج را براساس قطعه كروموزومي كه از والدين دريافت كرده‌اند انتخاب كرد ..
بنابراين خود نشانگر معمولا روي عملكرد حيوان بي‌تاءثير است ولي با يك ژن تاءثيرگذارروي عملكرد حيوان يا توالي مجاور متصل بهQTL آن را ارزشمند مي‌كند. ما با استفاده از نشانگرژنتيكي مستقيماإ روي تنوع ژنتيكي نگرش داشته و با شناسائي تنوع در سطحDNA قادر خواهيم بودتفاوت صحيح ژنتيكي دو فرد را بررسي كنيم.
روش مناسب تركيب اط‌لاعات حاصل از نشانگرهاي ژنتيكي با روشهاي آماري مي‌باشد
باعث افزايش دقت و كاهش فاصلهِ نسل و نهايتاإ افزايش پاسخ به انتخاب مي‌گردد مزيت انتخاب به كمك نشانگر در يك صفت نسبت به روشهاي انتخاب براساس فنوتيپ بستگي به وراثت‌پذيري صفت دارد. انتخاب براساس نشانگر در موارد زير مفيد است:
- وراثت پذيري صفت كم باشد
- صفت محدود به جنس
- صفت در ابتداي زندگي باشد
- اط‌لاعات از والدين جمعيت حاضر وجود نداشته باشد.
- صفات لاشه يا صفاتي كه اندازه‌گيري آن مشكل و پرهزينه است
عيب انتخاب براساس نشانگر فقط در احتمال نوتركيبي است كه سودمندي آن را كاهش مي‌دهد. از سه راه كلي اط‌لاعات مستقيم بدست آمده از سطح ژنها در برنامه‌هاي اصلاحي موِثراست:
- نشانگرها مي‌توانند فاصله نسلي را كاهش دهند و اجازه دهند كه انتخاب در مراحل زودتري اززندگي صورت گيرد
- دقت انتخاب را با فراهم كردن اط‌لاعات بيشتر براي تخمين افزايش مي دهد.
- نشانگر شدت انتخاب را افزايش داده و اجازه انتخاب كانديدهاي اصلي را از ميان تعداد زيادي‌كانديدا براي انتخاب فراهم مي‌كند.
Denise 1998در يك گزارش از مرور منابع،QTL هائي كه در جمعيتهاي گاو مشخص شده بودند را بررسي نمودند. در گاوهاي گوشتيQTL هائي براي وزن تولد، رشدشاخ، رشد قبل ازشيرگيري و چربي پيدا شده كه اينQTL ها با ماركرهاي ژنتيكي همبستگي نشان داده‌اند.همچنين در گاو براي تشخيص هيپرتروفي ماهيچه و بيماري پومپ(11) از نشانگرهاي ژنتيكي‌مستقيم آن استفاده مي‌شود. علاوه بر اين در گاوهاي شير ده ماركرهاي پيوسته‌اي براي شير وتركيبات آن، توليد پنير و بيماريBLAD گزارش شده است.
در خوكQTL هائي براي باروري، رشد از تولد تا30 كيلوگرمي، چربي پشتي و شكمي گزارش شده است.
كاربرد نشانگرهاي ژنتيكي در آزمون نتاج
در آزمون نتاج نرهاي جواني كه از نرها و ماده‌هاي با ارزش اصلاحي بالا حاصل شده‌است براساس عملكرد50-100عدد از دخترانشان آزمون مي‌گردند. در آزمون نتاج زمان طولاني صرف‌مي‌شود بطوري كه 5-6 سال براي تاييد(proof) كانديدا صرف شود. تخمين ارزش اصلاحي نرها ازروي ركورد دختران به هزينه‌اي بالغ بر 45000 دلار به ازاي هر نر نياز دارد و تنها 10% از نرهاي‌آزمون شده در يك برنامهِ اصلاحي انتخاب مي‌شوند.اگر چه اين روش به طور موِثر شايستگي ژنتيكي گله را بهبود مي‌بخشد ولي روشهائي كه در آن ارزش اصلاحي يك حيوان سريعتر تشخيص داده شود ضروري به نظر مي‌رسد .امروزهQTL به عنوان اط‌لاعاتي كه مي‌توان براي انتخاب افراد براساس ژنوتيپ استفاده كرد
براي سرعت بخشيدن به برآورد ارزش اصلاحي، مطرح گرديده است.
تاءثير انتخاب روي ژنهاي بزرگ اثر
VAN Arendonk و(1995)Bovenguisگزارش كردند با توجه به اينكه انتخاب براساس نشانگر باعث افزايش فراواني ژنهاي بزرگ اثر مي‌شود، فقط در پنج نسل اين سودمندي ادامه خواهدداشت و در زمان طولاني، فراواني اللهاي مطلوبQTL تثبيت مي‌شود. لذا در دراز مدت بهتر است‌كه از اط‌لاعاتQTL كمتر استفاده شود .
برآورد ارزش اصلاحي حيوانات با استفاده از روشهاي موِثري چونBLUP كه مبناي ركوردهاي فنوتيپي افراد مي‌باشد باعث افزايش همخوني و همچنين كاهش اندازهِ موِثر جمعيت‌مي‌شود.
درBLUP ما با تغيير فراواني ژنهاي كوچك اثر، تنوع ژنتيكي را كاهش نخواهيم داد ولي انتخاب براساس نشانگر كه هدف آن افزايش ژنهاي بزرگ اثرQTLاست، اعمال شود اين استراتژي‌فقط براي انتخاب كوتاه مدت (حداكثر 5 سال) مفيد خواهد بود
بهرحال در هر دو روش انتخابBLUP و انتخاب براساس نشانگر آللهاي مثبت،QTL جمعيت تثبيت مي‌شود و حداكثر پاسخ ممكن برايQTL بدست مي‌آيد با اين تفاوت كه روشهاي‌متداول آماري، تفاوت انتخاب كمتري را براي تثبيت ژنهاي بزرگ اثر اختصاص مي‌دهند و در نتيجه‌در انتخاب دراز مدت روش مبتني برBLUP نسبت بهMAS مفيدتر خواهد بود .
منبع: آرش جوانمرد. بررسی چند شکلی ناحیه پروموتور ژن گیرنده هورمون رشد در گاوهای سیستانی. پایان نامه کارشناسی
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد ژنتیک و اصلاح نژاد دانشگاه تهران
http://www.parsbiology.com/discuss/article.aspx?AID=70&TID=4
متخصصان اصلاح نژاد بيشتر روي تنوع صفات كمي مي‌انديشند و سعي مي‌نمايند با توسط روشهاي آماري از همهِ اط‌لاعات در برنامه‌هاي انتخاب استفاده نمايند. اين روشها از سال1950 باپايه‌گذاري متدهاي بيومتري پيچيده‌تر همراه شد .ژنتيك كمي تنها اثر تجمعي ژنهايي را كه باعث ايجاد تفاوت بين افراد مي‌شوند مورد توجه قرار مي‌دهد و فرض اصلي آن تفكيك همزمان بسياري از ژنهاي كوچك اثر مي‌باشد.
اين موضوع‌مورد ترديد است كه همه ژنهاي موِثر بر صفات كمي، كوچك اثر باشند و ممكن است بعضي ژنهاسهم عمده‌اي در تنوع ژنتيكي داشته باشند. براي توضيح بيشتر تفاوت عملكرد ژنها بايدخصوصيات ژنها به تنهائي نيز بررسي شود . روشهاي آماري مناسب جهت شناسائي حيوانات‌داراي ارزش اصلاحي مطلوب توسعه يافته است كه اساس آن حذف هر چه بيشتر عوامل محيطي واستفاده از اط‌لاعات حاصل از عملكرد خود حيوان و خويشاوندان آن جهت انتخاب و تخمين آثارافزايشي همه جايگاههاي موِثر بر صفت است. انتخاب براساس فنوتيپ به دليل آثاري كه عوامل‌محيطي روي صفت اندازه‌گيري شده دارند و نيز توارث صفات چند ژني، اثر متقابل بين ژنها دريك لوكوس (غلبه) و بين لوكوسهاي مختلف (اپيستازي) با كاهش سودمندي روبروست . درحال حاضر كاربرد تكنيك آماري همچون BLUP (7)، امكان جدا كردن آثار محيطي از ژنتيكي رافراهم و در برنامه‌هاي اصلاحي بسيار سودمند واقع شده‌اند. ولي اين روشها ژنوتيپ يك فردراناشناخته باقي مي‌گذارند و به صورت يك جعبهِ سياه به آن مي‌نگرند و مضراتي‌همچون كاهش واريانس ژنتيكي، تثبيت اللهاي كشنده و همخوني را ممكن است بدنبال داشته‌باشد. چرا كه در روشهاي ژنتيك كمي اط‌لاعات ژنوتيپي افراد بطور دقيق قابل ارزيابي‌نمي‌باشد بلكه برآوردي از آن از طريق فنوتيپ و خويشاوندان امكانپذير است.
شناخت ملكولي ژنهائي كه بزرگ اثر هستند ممكن است ديدگاه جديدي براي بهبود ژنتيكي فراهم كند . علم ژنتيك ملكولي در اصلاح نژاد مي‌كوشد با پرده‌برداري از سيما و ساختار ژنها،نقش دقيق آنها را در توليد حيوان شناسائي و چگونگي تغييراتشان را در سطح مولكولي بررسي نمايد.
شناسائي طبيعت كنترل صفات، نه تنها دستاوردهاي علمي عمده‌اي را به همراه داشته بلكه برنامه‌هاي اصلاحي را به يك بازده مناسب هدايت خواهد نمود كه اين ديدگاه به عنوان انتخاب به‌كمك نشانگر(8) مشهور است. ژنتيك ملكولي و بيوشيمي شكاف و نقايص ژنتيك كمي راپر كرده و درك ما را از علل تغييرات كمي در سطح ژن بالا برده است.
در برنامه‌هاي اصلاح نژاد، ماركر يا نشانگر مولكولي عبارتست از تفاوت در توالي نوكلئوتيدهايDNA كه اين تفاوت داراي توارث مندلي است اين قطعه ويژه متعلق به ژن يا ژنهائي‌است كه بطور معني‌داري در تنوع بين حيوانات سهيم هستند و در نتيجه ممكن است بين قطعه‌ويژه‌اي كه نتاج از والدين دريافت مي‌نمايند و عملكرد نتاج يك ارتباط مشاهده شود در نتيجه‌مي‌توان نتاج را براساس قطعه كروموزومي كه از والدين دريافت كرده‌اند انتخاب كرد ..
بنابراين خود نشانگر معمولا روي عملكرد حيوان بي‌تاءثير است ولي با يك ژن تاءثيرگذارروي عملكرد حيوان يا توالي مجاور متصل بهQTL آن را ارزشمند مي‌كند. ما با استفاده از نشانگرژنتيكي مستقيماإ روي تنوع ژنتيكي نگرش داشته و با شناسائي تنوع در سطحDNA قادر خواهيم بودتفاوت صحيح ژنتيكي دو فرد را بررسي كنيم.
روش مناسب تركيب اط‌لاعات حاصل از نشانگرهاي ژنتيكي با روشهاي آماري مي‌باشد
باعث افزايش دقت و كاهش فاصلهِ نسل و نهايتاإ افزايش پاسخ به انتخاب مي‌گردد مزيت انتخاب به كمك نشانگر در يك صفت نسبت به روشهاي انتخاب براساس فنوتيپ بستگي به وراثت‌پذيري صفت دارد. انتخاب براساس نشانگر در موارد زير مفيد است:
- وراثت پذيري صفت كم باشد
- صفت محدود به جنس
- صفت در ابتداي زندگي باشد
- اط‌لاعات از والدين جمعيت حاضر وجود نداشته باشد.
- صفات لاشه يا صفاتي كه اندازه‌گيري آن مشكل و پرهزينه است
عيب انتخاب براساس نشانگر فقط در احتمال نوتركيبي است كه سودمندي آن را كاهش مي‌دهد. از سه راه كلي اط‌لاعات مستقيم بدست آمده از سطح ژنها در برنامه‌هاي اصلاحي موِثراست:
- نشانگرها مي‌توانند فاصله نسلي را كاهش دهند و اجازه دهند كه انتخاب در مراحل زودتري اززندگي صورت گيرد
- دقت انتخاب را با فراهم كردن اط‌لاعات بيشتر براي تخمين افزايش مي دهد.
- نشانگر شدت انتخاب را افزايش داده و اجازه انتخاب كانديدهاي اصلي را از ميان تعداد زيادي‌كانديدا براي انتخاب فراهم مي‌كند.
Denise 1998در يك گزارش از مرور منابع،QTL هائي كه در جمعيتهاي گاو مشخص شده بودند را بررسي نمودند. در گاوهاي گوشتيQTL هائي براي وزن تولد، رشدشاخ، رشد قبل ازشيرگيري و چربي پيدا شده كه اينQTL ها با ماركرهاي ژنتيكي همبستگي نشان داده‌اند.همچنين در گاو براي تشخيص هيپرتروفي ماهيچه و بيماري پومپ(11) از نشانگرهاي ژنتيكي‌مستقيم آن استفاده مي‌شود. علاوه بر اين در گاوهاي شير ده ماركرهاي پيوسته‌اي براي شير وتركيبات آن، توليد پنير و بيماريBLAD گزارش شده است.
در خوكQTL هائي براي باروري، رشد از تولد تا30 كيلوگرمي، چربي پشتي و شكمي گزارش شده است.
كاربرد نشانگرهاي ژنتيكي در آزمون نتاج
در آزمون نتاج نرهاي جواني كه از نرها و ماده‌هاي با ارزش اصلاحي بالا حاصل شده‌است براساس عملكرد50-100عدد از دخترانشان آزمون مي‌گردند. در آزمون نتاج زمان طولاني صرف‌مي‌شود بطوري كه 5-6 سال براي تاييد(proof) كانديدا صرف شود. تخمين ارزش اصلاحي نرها ازروي ركورد دختران به هزينه‌اي بالغ بر 45000 دلار به ازاي هر نر نياز دارد و تنها 10% از نرهاي‌آزمون شده در يك برنامهِ اصلاحي انتخاب مي‌شوند.اگر چه اين روش به طور موِثر شايستگي ژنتيكي گله را بهبود مي‌بخشد ولي روشهائي كه در آن ارزش اصلاحي يك حيوان سريعتر تشخيص داده شود ضروري به نظر مي‌رسد .امروزهQTL به عنوان اط‌لاعاتي كه مي‌توان براي انتخاب افراد براساس ژنوتيپ استفاده كرد
براي سرعت بخشيدن به برآورد ارزش اصلاحي، مطرح گرديده است.
تاءثير انتخاب روي ژنهاي بزرگ اثر
VAN Arendonk و(1995)Bovenguisگزارش كردند با توجه به اينكه انتخاب براساس نشانگر باعث افزايش فراواني ژنهاي بزرگ اثر مي‌شود، فقط در پنج نسل اين سودمندي ادامه خواهدداشت و در زمان طولاني، فراواني اللهاي مطلوبQTL تثبيت مي‌شود. لذا در دراز مدت بهتر است‌كه از اط‌لاعاتQTL كمتر استفاده شود .
برآورد ارزش اصلاحي حيوانات با استفاده از روشهاي موِثري چونBLUP كه مبناي ركوردهاي فنوتيپي افراد مي‌باشد باعث افزايش همخوني و همچنين كاهش اندازهِ موِثر جمعيت‌مي‌شود.
درBLUP ما با تغيير فراواني ژنهاي كوچك اثر، تنوع ژنتيكي را كاهش نخواهيم داد ولي انتخاب براساس نشانگر كه هدف آن افزايش ژنهاي بزرگ اثرQTLاست، اعمال شود اين استراتژي‌فقط براي انتخاب كوتاه مدت (حداكثر 5 سال) مفيد خواهد بود
بهرحال در هر دو روش انتخابBLUP و انتخاب براساس نشانگر آللهاي مثبت،QTL جمعيت تثبيت مي‌شود و حداكثر پاسخ ممكن برايQTL بدست مي‌آيد با اين تفاوت كه روشهاي‌متداول آماري، تفاوت انتخاب كمتري را براي تثبيت ژنهاي بزرگ اثر اختصاص مي‌دهند و در نتيجه‌در انتخاب دراز مدت روش مبتني برBLUP نسبت بهMAS مفيدتر خواهد بود .
منبع: آرش جوانمرد. بررسی چند شکلی ناحیه پروموتور ژن گیرنده هورمون رشد در گاوهای سیستانی. پایان نامه کارشناسی
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد ژنتیک و اصلاح نژاد دانشگاه تهران
http://www.parsbiology.com/discuss/article.aspx?AID=70&TID=4
اين موضوع‌مورد ترديد است كه همه ژنهاي موِثر بر صفات كمي، كوچك اثر باشند و ممكن است بعضي ژنهاسهم عمده‌اي در تنوع ژنتيكي داشته باشند. براي توضيح بيشتر تفاوت عملكرد ژنها بايدخصوصيات ژنها به تنهائي نيز بررسي شود . روشهاي آماري مناسب جهت شناسائي حيوانات‌داراي ارزش اصلاحي مطلوب توسعه يافته است كه اساس آن حذف هر چه بيشتر عوامل محيطي واستفاده از اط‌لاعات حاصل از عملكرد خود حيوان و خويشاوندان آن جهت انتخاب و تخمين آثارافزايشي همه جايگاههاي موِثر بر صفت است. انتخاب براساس فنوتيپ به دليل آثاري كه عوامل‌محيطي روي صفت اندازه‌گيري شده دارند و نيز توارث صفات چند ژني، اثر متقابل بين ژنها دريك لوكوس (غلبه) و بين لوكوسهاي مختلف (اپيستازي) با كاهش سودمندي روبروست . درحال حاضر كاربرد تكنيك آماري همچون BLUP (7)، امكان جدا كردن آثار محيطي از ژنتيكي رافراهم و در برنامه‌هاي اصلاحي بسيار سودمند واقع شده‌اند. ولي اين روشها ژنوتيپ يك فردراناشناخته باقي مي‌گذارند و به صورت يك جعبهِ سياه به آن مي‌نگرند و مضراتي‌همچون كاهش واريانس ژنتيكي، تثبيت اللهاي كشنده و همخوني را ممكن است بدنبال داشته‌باشد. چرا كه در روشهاي ژنتيك كمي اط‌لاعات ژنوتيپي افراد بطور دقيق قابل ارزيابي‌نمي‌باشد بلكه برآوردي از آن از طريق فنوتيپ و خويشاوندان امكانپذير است.
شناخت ملكولي ژنهائي كه بزرگ اثر هستند ممكن است ديدگاه جديدي براي بهبود ژنتيكي فراهم كند . علم ژنتيك ملكولي در اصلاح نژاد مي‌كوشد با پرده‌برداري از سيما و ساختار ژنها،نقش دقيق آنها را در توليد حيوان شناسائي و چگونگي تغييراتشان را در سطح مولكولي بررسي نمايد.
شناسائي طبيعت كنترل صفات، نه تنها دستاوردهاي علمي عمده‌اي را به همراه داشته بلكه برنامه‌هاي اصلاحي را به يك بازده مناسب هدايت خواهد نمود كه اين ديدگاه به عنوان انتخاب به‌كمك نشانگر(8) مشهور است. ژنتيك ملكولي و بيوشيمي شكاف و نقايص ژنتيك كمي راپر كرده و درك ما را از علل تغييرات كمي در سطح ژن بالا برده است.
در برنامه‌هاي اصلاح نژاد، ماركر يا نشانگر مولكولي عبارتست از تفاوت در توالي نوكلئوتيدهايDNA كه اين تفاوت داراي توارث مندلي است اين قطعه ويژه متعلق به ژن يا ژنهائي‌است كه بطور معني‌داري در تنوع بين حيوانات سهيم هستند و در نتيجه ممكن است بين قطعه‌ويژه‌اي كه نتاج از والدين دريافت مي‌نمايند و عملكرد نتاج يك ارتباط مشاهده شود در نتيجه‌مي‌توان نتاج را براساس قطعه كروموزومي كه از والدين دريافت كرده‌اند انتخاب كرد ..
بنابراين خود نشانگر معمولا روي عملكرد حيوان بي‌تاءثير است ولي با يك ژن تاءثيرگذارروي عملكرد حيوان يا توالي مجاور متصل بهQTL آن را ارزشمند مي‌كند. ما با استفاده از نشانگرژنتيكي مستقيماإ روي تنوع ژنتيكي نگرش داشته و با شناسائي تنوع در سطحDNA قادر خواهيم بودتفاوت صحيح ژنتيكي دو فرد را بررسي كنيم.
روش مناسب تركيب اط‌لاعات حاصل از نشانگرهاي ژنتيكي با روشهاي آماري مي‌باشد
باعث افزايش دقت و كاهش فاصلهِ نسل و نهايتاإ افزايش پاسخ به انتخاب مي‌گردد مزيت انتخاب به كمك نشانگر در يك صفت نسبت به روشهاي انتخاب براساس فنوتيپ بستگي به وراثت‌پذيري صفت دارد. انتخاب براساس نشانگر در موارد زير مفيد است:
- وراثت پذيري صفت كم باشد
- صفت محدود به جنس
- صفت در ابتداي زندگي باشد
- اط‌لاعات از والدين جمعيت حاضر وجود نداشته باشد.
- صفات لاشه يا صفاتي كه اندازه‌گيري آن مشكل و پرهزينه است
عيب انتخاب براساس نشانگر فقط در احتمال نوتركيبي است كه سودمندي آن را كاهش مي‌دهد. از سه راه كلي اط‌لاعات مستقيم بدست آمده از سطح ژنها در برنامه‌هاي اصلاحي موِثراست:
- نشانگرها مي‌توانند فاصله نسلي را كاهش دهند و اجازه دهند كه انتخاب در مراحل زودتري اززندگي صورت گيرد
- دقت انتخاب را با فراهم كردن اط‌لاعات بيشتر براي تخمين افزايش مي دهد.
- نشانگر شدت انتخاب را افزايش داده و اجازه انتخاب كانديدهاي اصلي را از ميان تعداد زيادي‌كانديدا براي انتخاب فراهم مي‌كند.
Denise 1998در يك گزارش از مرور منابع،QTL هائي كه در جمعيتهاي گاو مشخص شده بودند را بررسي نمودند. در گاوهاي گوشتيQTL هائي براي وزن تولد، رشدشاخ، رشد قبل ازشيرگيري و چربي پيدا شده كه اينQTL ها با ماركرهاي ژنتيكي همبستگي نشان داده‌اند.همچنين در گاو براي تشخيص هيپرتروفي ماهيچه و بيماري پومپ(11) از نشانگرهاي ژنتيكي‌مستقيم آن استفاده مي‌شود. علاوه بر اين در گاوهاي شير ده ماركرهاي پيوسته‌اي براي شير وتركيبات آن، توليد پنير و بيماريBLAD گزارش شده است.
در خوكQTL هائي براي باروري، رشد از تولد تا30 كيلوگرمي، چربي پشتي و شكمي گزارش شده است.
كاربرد نشانگرهاي ژنتيكي در آزمون نتاج
در آزمون نتاج نرهاي جواني كه از نرها و ماده‌هاي با ارزش اصلاحي بالا حاصل شده‌است براساس عملكرد50-100عدد از دخترانشان آزمون مي‌گردند. در آزمون نتاج زمان طولاني صرف‌مي‌شود بطوري كه 5-6 سال براي تاييد(proof) كانديدا صرف شود. تخمين ارزش اصلاحي نرها ازروي ركورد دختران به هزينه‌اي بالغ بر 45000 دلار به ازاي هر نر نياز دارد و تنها 10% از نرهاي‌آزمون شده در يك برنامهِ اصلاحي انتخاب مي‌شوند.اگر چه اين روش به طور موِثر شايستگي ژنتيكي گله را بهبود مي‌بخشد ولي روشهائي كه در آن ارزش اصلاحي يك حيوان سريعتر تشخيص داده شود ضروري به نظر مي‌رسد .امروزهQTL به عنوان اط‌لاعاتي كه مي‌توان براي انتخاب افراد براساس ژنوتيپ استفاده كرد
براي سرعت بخشيدن به برآورد ارزش اصلاحي، مطرح گرديده است.
تاءثير انتخاب روي ژنهاي بزرگ اثر
VAN Arendonk و(1995)Bovenguisگزارش كردند با توجه به اينكه انتخاب براساس نشانگر باعث افزايش فراواني ژنهاي بزرگ اثر مي‌شود، فقط در پنج نسل اين سودمندي ادامه خواهدداشت و در زمان طولاني، فراواني اللهاي مطلوبQTL تثبيت مي‌شود. لذا در دراز مدت بهتر است‌كه از اط‌لاعاتQTL كمتر استفاده شود .
برآورد ارزش اصلاحي حيوانات با استفاده از روشهاي موِثري چونBLUP كه مبناي ركوردهاي فنوتيپي افراد مي‌باشد باعث افزايش همخوني و همچنين كاهش اندازهِ موِثر جمعيت‌مي‌شود.
درBLUP ما با تغيير فراواني ژنهاي كوچك اثر، تنوع ژنتيكي را كاهش نخواهيم داد ولي انتخاب براساس نشانگر كه هدف آن افزايش ژنهاي بزرگ اثرQTLاست، اعمال شود اين استراتژي‌فقط براي انتخاب كوتاه مدت (حداكثر 5 سال) مفيد خواهد بود
بهرحال در هر دو روش انتخابBLUP و انتخاب براساس نشانگر آللهاي مثبت،QTL جمعيت تثبيت مي‌شود و حداكثر پاسخ ممكن برايQTL بدست مي‌آيد با اين تفاوت كه روشهاي‌متداول آماري، تفاوت انتخاب كمتري را براي تثبيت ژنهاي بزرگ اثر اختصاص مي‌دهند و در نتيجه‌در انتخاب دراز مدت روش مبتني برBLUP نسبت بهMAS مفيدتر خواهد بود .
منبع: آرش جوانمرد. بررسی چند شکلی ناحیه پروموتور ژن گیرنده هورمون رشد در گاوهای سیستانی. پایان نامه کارشناسی
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد ژنتیک و اصلاح نژاد دانشگاه تهران
http://www.parsbiology.com/discuss/article.aspx?AID=70&TID=4
متخصصان اصلاح نژاد بيشتر روي تنوع صفات كمي مي‌انديشند و سعي مي‌نمايند با توسط روشهاي آماري از همهِ اط‌لاعات در برنامه‌هاي انتخاب استفاده نمايند. اين روشها از سال1950 باپايه‌گذاري متدهاي بيومتري پيچيده‌تر همراه شد .ژنتيك كمي تنها اثر تجمعي ژنهايي را كه باعث ايجاد تفاوت بين افراد مي‌شوند مورد توجه قرار مي‌دهد و فرض اصلي آن تفكيك همزمان بسياري از ژنهاي كوچك اثر مي‌باشد.
اين موضوع‌مورد ترديد است كه همه ژنهاي موِثر بر صفات كمي، كوچك اثر باشند و ممكن است بعضي ژنهاسهم عمده‌اي در تنوع ژنتيكي داشته باشند. براي توضيح بيشتر تفاوت عملكرد ژنها بايدخصوصيات ژنها به تنهائي نيز بررسي شود . روشهاي آماري مناسب جهت شناسائي حيوانات‌داراي ارزش اصلاحي مطلوب توسعه يافته است كه اساس آن حذف هر چه بيشتر عوامل محيطي واستفاده از اط‌لاعات حاصل از عملكرد خود حيوان و خويشاوندان آن جهت انتخاب و تخمين آثارافزايشي همه جايگاههاي موِثر بر صفت است. انتخاب براساس فنوتيپ به دليل آثاري كه عوامل‌محيطي روي صفت اندازه‌گيري شده دارند و نيز توارث صفات چند ژني، اثر متقابل بين ژنها دريك لوكوس (غلبه) و بين لوكوسهاي مختلف (اپيستازي) با كاهش سودمندي روبروست . درحال حاضر كاربرد تكنيك آماري همچون BLUP (7)، امكان جدا كردن آثار محيطي از ژنتيكي رافراهم و در برنامه‌هاي اصلاحي بسيار سودمند واقع شده‌اند. ولي اين روشها ژنوتيپ يك فردراناشناخته باقي مي‌گذارند و به صورت يك جعبهِ سياه به آن مي‌نگرند و مضراتي‌همچون كاهش واريانس ژنتيكي، تثبيت اللهاي كشنده و همخوني را ممكن است بدنبال داشته‌باشد. چرا كه در روشهاي ژنتيك كمي اط‌لاعات ژنوتيپي افراد بطور دقيق قابل ارزيابي‌نمي‌باشد بلكه برآوردي از آن از طريق فنوتيپ و خويشاوندان امكانپذير است.
شناخت ملكولي ژنهائي كه بزرگ اثر هستند ممكن است ديدگاه جديدي براي بهبود ژنتيكي فراهم كند . علم ژنتيك ملكولي در اصلاح نژاد مي‌كوشد با پرده‌برداري از سيما و ساختار ژنها،نقش دقيق آنها را در توليد حيوان شناسائي و چگونگي تغييراتشان را در سطح مولكولي بررسي نمايد.
شناسائي طبيعت كنترل صفات، نه تنها دستاوردهاي علمي عمده‌اي را به همراه داشته بلكه برنامه‌هاي اصلاحي را به يك بازده مناسب هدايت خواهد نمود كه اين ديدگاه به عنوان انتخاب به‌كمك نشانگر(8) مشهور است. ژنتيك ملكولي و بيوشيمي شكاف و نقايص ژنتيك كمي راپر كرده و درك ما را از علل تغييرات كمي در سطح ژن بالا برده است.
در برنامه‌هاي اصلاح نژاد، ماركر يا نشانگر مولكولي عبارتست از تفاوت در توالي نوكلئوتيدهايDNA كه اين تفاوت داراي توارث مندلي است اين قطعه ويژه متعلق به ژن يا ژنهائي‌است كه بطور معني‌داري در تنوع بين حيوانات سهيم هستند و در نتيجه ممكن است بين قطعه‌ويژه‌اي كه نتاج از والدين دريافت مي‌نمايند و عملكرد نتاج يك ارتباط مشاهده شود در نتيجه‌مي‌توان نتاج را براساس قطعه كروموزومي كه از والدين دريافت كرده‌اند انتخاب كرد ..
بنابراين خود نشانگر معمولا روي عملكرد حيوان بي‌تاءثير است ولي با يك ژن تاءثيرگذارروي عملكرد حيوان يا توالي مجاور متصل بهQTL آن را ارزشمند مي‌كند. ما با استفاده از نشانگرژنتيكي مستقيماإ روي تنوع ژنتيكي نگرش داشته و با شناسائي تنوع در سطحDNA قادر خواهيم بودتفاوت صحيح ژنتيكي دو فرد را بررسي كنيم.
روش مناسب تركيب اط‌لاعات حاصل از نشانگرهاي ژنتيكي با روشهاي آماري مي‌باشد
باعث افزايش دقت و كاهش فاصلهِ نسل و نهايتاإ افزايش پاسخ به انتخاب مي‌گردد مزيت انتخاب به كمك نشانگر در يك صفت نسبت به روشهاي انتخاب براساس فنوتيپ بستگي به وراثت‌پذيري صفت دارد. انتخاب براساس نشانگر در موارد زير مفيد است:
- وراثت پذيري صفت كم باشد
- صفت محدود به جنس
- صفت در ابتداي زندگي باشد
- اط‌لاعات از والدين جمعيت حاضر وجود نداشته باشد.
- صفات لاشه يا صفاتي كه اندازه‌گيري آن مشكل و پرهزينه است
عيب انتخاب براساس نشانگر فقط در احتمال نوتركيبي است كه سودمندي آن را كاهش مي‌دهد. از سه راه كلي اط‌لاعات مستقيم بدست آمده از سطح ژنها در برنامه‌هاي اصلاحي موِثراست:
- نشانگرها مي‌توانند فاصله نسلي را كاهش دهند و اجازه دهند كه انتخاب در مراحل زودتري اززندگي صورت گيرد
- دقت انتخاب را با فراهم كردن اط‌لاعات بيشتر براي تخمين افزايش مي دهد.
- نشانگر شدت انتخاب را افزايش داده و اجازه انتخاب كانديدهاي اصلي را از ميان تعداد زيادي‌كانديدا براي انتخاب فراهم مي‌كند.
Denise 1998در يك گزارش از مرور منابع،QTL هائي كه در جمعيتهاي گاو مشخص شده بودند را بررسي نمودند. در گاوهاي گوشتيQTL هائي براي وزن تولد، رشدشاخ، رشد قبل ازشيرگيري و چربي پيدا شده كه اينQTL ها با ماركرهاي ژنتيكي همبستگي نشان داده‌اند.همچنين در گاو براي تشخيص هيپرتروفي ماهيچه و بيماري پومپ(11) از نشانگرهاي ژنتيكي‌مستقيم آن استفاده مي‌شود. علاوه بر اين در گاوهاي شير ده ماركرهاي پيوسته‌اي براي شير وتركيبات آن، توليد پنير و بيماريBLAD گزارش شده است.
در خوكQTL هائي براي باروري، رشد از تولد تا30 كيلوگرمي، چربي پشتي و شكمي گزارش شده است.
كاربرد نشانگرهاي ژنتيكي در آزمون نتاج
در آزمون نتاج نرهاي جواني كه از نرها و ماده‌هاي با ارزش اصلاحي بالا حاصل شده‌است براساس عملكرد50-100عدد از دخترانشان آزمون مي‌گردند. در آزمون نتاج زمان طولاني صرف‌مي‌شود بطوري كه 5-6 سال براي تاييد(proof) كانديدا صرف شود. تخمين ارزش اصلاحي نرها ازروي ركورد دختران به هزينه‌اي بالغ بر 45000 دلار به ازاي هر نر نياز دارد و تنها 10% از نرهاي‌آزمون شده در يك برنامهِ اصلاحي انتخاب مي‌شوند.اگر چه اين روش به طور موِثر شايستگي ژنتيكي گله را بهبود مي‌بخشد ولي روشهائي كه در آن ارزش اصلاحي يك حيوان سريعتر تشخيص داده شود ضروري به نظر مي‌رسد .امروزهQTL به عنوان اط‌لاعاتي كه مي‌توان براي انتخاب افراد براساس ژنوتيپ استفاده كرد
براي سرعت بخشيدن به برآورد ارزش اصلاحي، مطرح گرديده است.
تاءثير انتخاب روي ژنهاي بزرگ اثر
VAN Arendonk و(1995)Bovenguisگزارش كردند با توجه به اينكه انتخاب براساس نشانگر باعث افزايش فراواني ژنهاي بزرگ اثر مي‌شود، فقط در پنج نسل اين سودمندي ادامه خواهدداشت و در زمان طولاني، فراواني اللهاي مطلوبQTL تثبيت مي‌شود. لذا در دراز مدت بهتر است‌كه از اط‌لاعاتQTL كمتر استفاده شود .
برآورد ارزش اصلاحي حيوانات با استفاده از روشهاي موِثري چونBLUP كه مبناي ركوردهاي فنوتيپي افراد مي‌باشد باعث افزايش همخوني و همچنين كاهش اندازهِ موِثر جمعيت‌مي‌شود.
درBLUP ما با تغيير فراواني ژنهاي كوچك اثر، تنوع ژنتيكي را كاهش نخواهيم داد ولي انتخاب براساس نشانگر كه هدف آن افزايش ژنهاي بزرگ اثرQTLاست، اعمال شود اين استراتژي‌فقط براي انتخاب كوتاه مدت (حداكثر 5 سال) مفيد خواهد بود
بهرحال در هر دو روش انتخابBLUP و انتخاب براساس نشانگر آللهاي مثبت،QTL جمعيت تثبيت مي‌شود و حداكثر پاسخ ممكن برايQTL بدست مي‌آيد با اين تفاوت كه روشهاي‌متداول آماري، تفاوت انتخاب كمتري را براي تثبيت ژنهاي بزرگ اثر اختصاص مي‌دهند و در نتيجه‌در انتخاب دراز مدت روش مبتني برBLUP نسبت بهMAS مفيدتر خواهد بود .
منبع: آرش جوانمرد. بررسی چند شکلی ناحیه پروموتور ژن گیرنده هورمون رشد در گاوهای سیستانی. پایان نامه کارشناسی
فارغ التحصیل کارشناسی ارشد ژنتیک و اصلاح نژاد دانشگاه تهران
http://www.parsbiology.com/discuss/article.aspx?AID=70&TID=4