Document

A study on the genetic diversity of Omani goats using mcrosatellite DNA markers

Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2011
Language
English
English abstract
The genetic diversity between livestock is an important indicator for experts and researchers in the field of livestock management. It assists them to design breeding programs, improve quality and enhance productivity of the livestock. Subsequently this leads to raising the efficiency of its genetic origins as well as preserving it from genetic drift. The present study is the first of its kind that characterizes genotypic variability of Oman goat populations. In this study the genetic diversity in Omani goat breeds was investigated based on microsatellite DNA loci. Five native Omani goat breeds (Batina, Musandam, Dhofari, Al Jabal Al Akhdar and Sharqiyah) and two exotic goat breeds (Iranian and Somali) were studied. Blood samples were collected from 202 unrelated animals and the genomic DNA was extracted using QIAamp Blood Midi Kit. The 10 microsatellite markers (recommended by the ISAG/FAO) were amplified by PCR using specific protocols. PCR products were run on Agarose gel mixed with Ethidium Bromid then visualized under UV light. The microsatellite alleles were sized using 100 bp DNA ladder. Fragment analysis was carried on ABI Prism genetic analyzer 3130. Microsatellite fragment sizing was performed using the GeneMapper® and Allele calling was performed with the software and were manually checked to avoid false calling of alleles. A total of 161 alleles were detected across the seven goat breeds. The number of alleles detected per locus varied from 9 to 23, with an average of 16.1 alleles per locus. The mean number of alleles of Omani breeds was 9.02 with the range between 7.7 (Batinah and Sharqiyah goat) and 11.6 (Musandam goat). The mean number in Iranian and Somali breeds was lower than for Omani goat breeds (8 and 6.6, respectively). The mean observed and expected heterozygosity values across all loci for all populations were 0.602 and 0.707, respectively. The mean value of PIC and effective number of alleles were 0.677 and 8.53, respectively. The mean number of migrants between populations per generation (gene flow= Nm) across all breeds was 3.69. Genetic distance was least (0.130) Sharqiyah and Jabal Akhdar and highest between Jabal Akhdar and Somali breeds (0.478).. Deviations from HW proportions were extenuated for the studied microsatellite loci for all populations. Significant linkage disequilibrium (P<0.05) was detected in 34 locus pairs out of 315 pairs. The coefficient of gene differentiation (Fst), within breeds (inbreeding) (Fis) and inbreeding for all population (Fil) were 0.08, 0.158 and 0.222, respectively. AMOVA results revealed higher genetic diversity within populations compared to diversity among them. A genetic distance matrix used to assess the genetic relatedness between goat populations. An UPGMA cluster and PCoA analysis indicates that microsatellite markers were effective indistinguishing between goat breeds and useful in differentiations between closely morphological related goat breeds. This study showed that the primers used are suitable for the genetic characterization of native Omani goats. Traditional management systems might have been playing a role in the diversity detected in most of Omani goat populations. Thus the conservation strategies of the local goat breeds should be considered in the near future. Findings of the current study may be used as tools to establish national conservation and breeding towards important economic traits.
Description
Thesis
Arabic abstract
يعد التنوع الوراثي بين قطعان الماشية مؤشرهاما يعين الخبراء والباحثين في مجال تربية ورعاية الماشية على تصميم برامج لتربيتها وتحسين جودتها ورفع كفائتها الإنتاجية الأمر الذي يؤدي بدوره الى رفع كفائة اضولها الوراثية والحفاظ عليها من الانجراف الوراثي. هذه الدراسة تمثل النتائج الأولى لتقييم وقياس التباين الوراثي لقطعان للماعز العماني في سلطنة عمان. اعتمادا على التوصيف الجزئي الوراثي تم تقيم التنوع الوراثي لسلالات الماعز العماني باستخدام طرق تحليل الحمض النووي، تم قياس التوصيف الوراثي لخمسة سلالات من الماعز العماني وهي: ماعز الباطنة وماعز مسندم والماعز الظفاري و ماعز الجبل الأخضر وماعز الشرقية، بالاضافة الى اثنين من سلالات الماعز المستوردة هي الماعز الإيراني والماعز الصومالي. وبهذا الصدد تم تجميع 202 عينة دم من الماعز من مختلف مناطق السلطنة وبعدها تم استخلاص الحمض النووي الجيني لهذه السلالات باستخدام تقنية QIAamp Blood Midi Kit. وتم اجراء تفاعل البلمرة التسلسلي باستخدام عشرة من واسمات الميكروستلايت الموصى بها من قبل منظمة الزراعة والأغذية للأمم المتحدة ( ISAG / FAO ). وتم التأكد من نجاح التفاعل الناتج عن طريق استخدام هلام الآجاروز (Agarose gel). تم تصوير النتائج المستخلصة من تفاعل البلمرة التسلسلي باستخدام الأشعة تحت البنفسجية وتم قياس حجم النواتج باستخدام حمض النووي المدرج (DNA Ladder )( 100bp ) وتم التحليل الوراثي باستخدام جهاز Genetic Analyzer 3130 ABI وتم الحصول على البيانات باستخدام برنامج GeneMapper. كان العدد الكلي للأليلات المشاهدة العشرة وأسمات في هذه الدراسة بين 9 و 23 من مجموع 161 من الأليلات السلالات الماعز السبع. وكان متوسط عدد الأليلات للسلالات العمانية9 . 02 تراوحت بين 7 . 7 لماعز الباطنة و الشرقية و 11 . 6 لماعز مسندم. وتضح أن متوسط عدد الأليلات في الماعز الايراني والصومالي أقل من متوسط الأليلات في الماعز العمانية (8 و6 . 6 على التوالي). وجد أن متوسط التغاير الوراثي (Heterozygosity) المشاهدة والمتوقعة عبر كل مواضع الجينات (Loci) لجميع القطعان 0 . 602 و 0 . 722 على التوالي، وكانت قيمة (PIC) و العدد الفعال من الأليلات0 . 677 و 8 . 53 على التوالي. وكان متوسط عدد الكليلات المهاجرة بين القطعان (معدل تدفق الجينات) في جميع السلالات 3 . 69. و كانت أقل مسافة وراثية ( 0 . 130) بين ماعز الشرقية والجبل الأخضر، بينما كانت الأعلى بين ماعز جبل الأخضر والماعز الصومالي (0 . 478). تمت دراسة الانحرافات عن اتزان هاردي وواينبرج (HWE) الوسمات لجميع القطعان. تم الكشف عن خلل في الترابط بصورة كبيرة ( 0 . 05>P) في 34 موضع من أصل 315 زوج. كان معامل التمييز الجيني (F) في السلالات (معدل التزاولج الداخلي) (F) والتزاوج الداخلي القطعان (F) 0 . 08 و 0 . 158 و 0 . 222 على التوالي. أوضح تحلیل (AMOVA) وجود تنوع وراثي كبير داخل السلالات مقارنة للتنوع بينها. تم إستخدام مقياس البعد الوراثي لتقييم العلاقات الوراثية بين سلالات الماعز. واشارت هذه الدراسة أن البادئات المستخدمة هي مناسبة للتوصيف الوراثي الجيني للماعز العماني المتقارب الصفات الخارجية. قد تكون نظم الإدارة التقليدية أحد الأسباب المحتملة لوجود مستوى معتدل التزاوج الداخلي في معظم القطعان الماعز العماني. لذلك ينبغي إعادة النظر في استراتيجيات الحفاظ على سلالات الماعز المحلية في المستقبل القريب. ويمكن استخدام النتائج التي توصلت إليها الدراسة الحالية لوضع استراتيجيات وطنية للحافظ وتحسين السلالات ذات الصفات الاقتصادية.
Category
Theses and Dissertations

Same Subject

Theses and Dissertations
0
0
Al-Zadjali, .Abdulijalil Said Juma
Sultan Qaboos University
2001
Theses and Dissertations
0
0
Al-Habsi, Khalid Rasheed Siaf,
Sultan Qaboos University
2004
Theses and Dissertations
1
0
Al-Rawahi, Abdullmajeed Homoud Habib.
Sultan Qaboos University
2003
Journal articles
2
0
Salem, Imne Ben.
جامعة السلطان قابوس. كلية العلوم الزراعية والبحرية
2010