Charaterization of genetic markers for Arabian Tahr (Arbitragus jayakari) and Nubian Ibex (Capra nubiana)

Author
Al-Maashani, Khalifa Salim.
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2017
Language
English
Subject
English abstract
Arabian tahr and Nubian ibex, wild goats, are endangered and vulnerable, respectively according to International Union for the Conservation of Nature ( IUCN). Poaching, illegal trade and their habitat degradation are collectively major threats to these species. Genetic studies using nuclear or mitochondrial DNA markers play a vital role in understanding not only population structure and forensic conservation, but the health status as well. In fact, sampling challenges could be a major limitations for evaluating the population status and developing reference databases. The aims of this study were optimizing extraction of DNA and amplification of non-invasive samples to study Arabian tahr and Nubian ibex and establishing molecular markers for conservation and forensic studies. Arabian tahr and Nubian ibex samples, tissue and scats, were collected from three different populations each. Chelex 100, Qiagen and Roche kits, were compared for DNA quality and quantity. Polymorphic nuclear (M1-M10 microsatellites, MHCII-DRB2) and mtDNA (D-loop) markers were optimized for PCR using different thermal conditions and additives. Based on fragment analysis of 8 microsatellite markers for tahr and 5 markers for ibex, different genetic diversity measures were calculated. The result of the DNA quality and quantity by Roche kit method found to be significantly higher than other methods. DRB2 was successfully amplified in tahr samples but failed for ibex samples. D-loop marker was not amplified probably because the complementary sequences of primer sites are not conserved. New degenerate primers that flanks highly variable short fragment of D-loop were designed for both species. The optimal amplifiable PCR size in scat sample was 200 bp. Relatively, high observed mean heterozygosity were observed for M2, M4, M6 and M8 for tahr but M4 and M6 for Nubian ibex. Marker 3 was excluded because of ambiguous peak results. Based on the characterization of nuclear markers using the samples collected from 3 different populations for Arabian tahr and Nubian ibex, the markers with high heterozygosity values can be used for demographic or population assignment in population genetics.
Member of
Theses and Dissertations
Resource URL
https://hdl.handle.net/20.500.12408/1201
Arabic abstract
يصنف الطهر العربي والوعل النوبي وهما من الماعز البري في قائمة الخطر والمعرضه للخطر على التوالي وذلك وفقا لتقييم منظمة الاتحاد الدولي للحفاظ على الطبيعة. إن عمليات الصيد الجائر والتجارة غير المشروعة وتلاشي بيئاتها كلها عوامل تشكل تهديدا خطيرا لحياة هذه الكائنات. إن الدراسات الوراثية باستخدام العلامات الجزئية لكلا من الحمض النووي للخلية او الحمض النووي للميتوكندريا تلعب دورا كبيرا ليس فقط في فهم تركيبة المجموعات وقضايا المحميات وإنما أيضا الوضع الصحي للكائنات البرية. إن من أبرز التحديات التي تواجه الدراسة الوراثية لكلا من الطهر العربي والوعل النوبي صعوبة الحصول على عينات مما يؤدي إلى علم وجود دراسات وراثية وغياب قواعد بيانات هذه الدراسة تهدف إلى ايجاد الطريقة المثلى الإستخلاص الحمض النووي وإكثاره من عينات الروث والتي تعتبر غير مؤذية - لدراسة الطهر العربي والوعل النوبي، وكذلك تطوير علامات جزئيه وراثية والتي بدورها ستساهم في مجالي المحميات والقضايا التابعة لها. تم تجميع عينات الطهر العربي والوعل النوبي - أنسجة و روث. من ثلاث مناطق مختلفة لكل نوع. ثم تمت مقارنة ثلاث طرق لإستخلاص الحمض النووي - کیلکس ۱۰۰ وكياجين و روش۔ وذلك لمعرفة كفاءة كل منها. تم ضبط عملية إكثار علامات الحمض النووي المتنوعة (مام۱۰) و MHCII - DRB2 ) وكذلك الحمض النووي للميتوكندريا ( D- loop ) وذلك باستخدام درجات حرارية مختلفة مع إضافات مساعدة. إستنادا إلى تحليل 8 علامات للطهر العربي وه علامات الوعل النوبي تم حساب عدة معايير التنوع الوراثي.
وقد أظهرت نتائج الحمض النووي كمية وجودة- أن طريقة روش افضل بكثير من الطرق الأخرى. وقد تم إكثار جین DRB2 في عينات الطهر العربي دون عينات الوعل النوبي. إن عدم نجاحنا في إكثار منطقة D - loop ربما بسبب غياب القواعد النيتروجينية المكملة للسلسلة الأولية في منطقة D - loop لكلا من الطهر العربي والوعل النوبي. تم تصميم سلاسل أولية قادرة على إكثار جزء صغير ويتميز بتنوع القواعد النيتروجينية. إن طول العلامات الجزئية التي تم إكثارها في عينات الحمض النووي المستخلص من الروث ۲۰۰ قاعدة نيتروجينية . تم تسجيل ارتفاع متوسط التنوع الملحوظ للعلامات الجزئية ۲ و4 و6 و8 للطهر العربي بينما الوعل النوبي أظهر تنوعا ملحوظا في العلامات الجزئية 4 و 6. نستنتج من دراسة العلامات الجزئية الوراثية على ثلاثة مجموعات مختلفة من الطهر العربي والوعل النوبي؛ أن العلامات الجزئية ذات التنوع العالي يمكن استخدامها في تحديد الفرق بين المجموعات وبذلك تحديد الموطن الأصلي لها من خلال التركيبة الجينية للمجموعات.
Category
Theses and Dissertations