شناسایی ژنهای موثر بر کیفیت شیر

**Dr.Shayan** · 05-12-2010, 10:23 AM

[JUSTIFY]بسياري از تحقيقات انجام گرفته بر روي شناسايي نقشه ژنتيكي در گاوهاي شيري، در زمينه تعيين مكانهاي ژني مرتبط با توليد شير مي باشد. [/JUSTIFY][JUSTIFY]گذشته از اختلافات بسيار زياد موجود بين نژادها از لحاظ مقدار توليد و كيفيت شير كه به صورتهاي مختلف در مقالات گزارش شده است، تحقيقات زيادي بر روي بررسي اختلافات موجود در داخل هر نژاد از لحاظ توليد شير صورت گرفته است. اين تحقيقات بيشتر بر روي صفاتي انجام شده كه بتوان به آساني در جمعيتهاي تجاري داراي روابط خويشاوندي برادر و خواهر ناتني تعيين نقشه نمود كه اين جمعيتها در مقياس وسيع توسط تكنيك تلقيح مصنوعي ايجاد ميگردند. ولي توليد يك شجره و ثبت ركوردهاي آن در گاو (بخصوص براي تحقيقات تعيين نقشه ژنتيكي) وقت گير و هزينه زا مي باشد.
در درون يك جمعيت Half-Sib موجود، ثبت ركوردهاي مرتبط با توليد شير و تعيين ژنوتيپ دختران حاصل از هر نر والد، زمينه اي را فراهم مي سازد تا ژنهاي هتروزيگوت موجود در نرها تشخيص داده شوند. چنين ژنهايي در دختران آنها تفكيك مي شوند كه بطور متوسط نصف دخترها يك الل و نصف ديگر الل بعدي را به ارث خواهند برد بنابراين، اگر عملكرد توليدي دخترهاي اين نر توسط يك الل تحت تاثير قرار گيرد در اين صورت اين اللها از نر والد بصورت نشانگرهاي ويژه اي به ارث مي رسند و اين موضوع بيانگر اين است كه يك ژن موثر بر روي صفت با يك ماركر پيوسته است. [/JUSTIFY][JUSTIFY]..
طرح توليد دختر از يك والد نر به منظور تعيين نقشه ژنتيكي، يك روش قدرتمندي براي تشخيص چنين ژنهايي در تست نتاج مي باشد (Weller et al 1990). [/JUSTIFY][JUSTIFY]اين روش شجره هاي Half-Sib را در صنعت گاو شيري توليد مي كند كه فعاليتها بر روي نشانگرهاي ژنتيكي در نرها و پسرانشان متمركز مي گردد. گاوهاي نر حاصل از نر والد هيچگونه ركورد توليد شير ندارند اما ركوردهاي زيادي از دختران آنها وجود دارد كه در واقع نوه هاي گاو نر والد مي باشند بنابراين ارزش اصلاحي هر گاو نر حاصل از گاو نر والد اصلي بهتر از ارزش اصلاحي دختران (كه بر اساس ركوردهاي توليد شير خودشان برآورد مي گردد) تخمين زده مي شود. بنابراين با تعيين ژنوتيپ نرها و پسران آنها و استفاده از ركوردهاي عملكرد دختران پسرهاي يك گاو نر هتروزيگوت قدرت تشخيص ژن موثر بر يك صفت افزايش پيدا مي كند.
به منظور تشخيص ژن و يا ژنهاي موثر بر يك صفت (QTL) در نظر گرفتن نوه ها براي تعيين ژنوتيپ تنها يك چهارم از حيواناتي كه در روش دختران يك نر نياز است احتياج دارد. امروزه تعيين نقشه هاي ژنتيكي مرتبط با توليد شير در حيوانات و ثبت ركوردهاي آنها بر روي گله هاي اصلاحي ملي انجام مي گيرد.
به علت اينكه توليد چربي و پروتئين و درصدها و ركوردهاي آنها مرتبط با كل توليد مي باشند بسياري از مكانهاي ژني تعيين نقشه شده موثر بر كيفيت شير با در نظر گرفتن اثرات مختلف، بر روي تركيبات شير تاثير دارند. يكي از گسترده ترين تحقيقات انجام شده در اين مورد توسط Zhang و همكاران (1998) گزارش گرديد كه 206 نشانگر در روي 1794 فرزند نر حاصل از 14 نر والد تعيين ژنوتيپ گرديد كه هر فرزند نر داراي حدود 1000 دختر تحت ركورد بود. بنابراين در كل اين تحقيق تعداد 2000000 ركورد دختري براي برخي صفات مورد ارزيابي قرار گرفت. 6 اثر بسيار معني داري بر روي 3 كروموزوم شناسايي شدند كه 3 صفت توليد شير, درصد چربي و درصد پروتئين را تحت تاثير قرار مي دادند. در كروموزوم شماره 3 اثر معني دار QTL بر روي درصد چربي شير مشخص گرديد در كروموزوم 6 گاو اثر معني دار QTL در هر سه مورد توليد شير، درصد چربي شير و درصد پروتئين شير شناسايي گرديد. و بالاخره در كروموزوم 20 اثرات معني دار در درصدهاي چربي و پروتئين شير گزارش گرديد. نتايج حاصل از اين تحقيق چشمگيرتر از ساير تحقيقات بود كه توانستند اثرات معني داري را روي چند صفت گزارش كنند.
همانطوري كه انتظار مي رفت صفات متاثر از اين جايگاه هاي ژني داراي پيوستگي ژنتيكي مي باشند مثلاً درصد پروتئين و چربي شير هم جهت با يكديگر افزايش و يا كاهش مي يابند ولي افزايش در توليد شير باعث كاهش چربي و پروتئين شير مي گردد. بايد به خاطر داشت كه نتايج بدست آمده در كروموزوم 3 جزو جايگاه هاي QTL است و تنها درصد پروتئين شير را تحت تاثير قرار مي دهد و نشان مي دهد كه ارتباط بين صفات مطلق نيست و محدوده پيوستگي ژنتيكي از 1- تا 1+ متغير مي باشد.
ديدگاه ديگر در تحقيقات اين است كه خود پروتئينهاي شير به عنوان ژنهاي كانديد بر روي تركيبات شير موثر بوده و خصوصيات فراوري شير را تحت تاثير قرار مي دهند. تا كنون تعداد زيادي الل براي انواع چهارگانه كازئين, بتالاكتوگلوبولين و آلفا لاكتالبومين كشف شده اند. ارتباط قابل قبول و تكرارپذيري بين واريانتهاي ژنتيكي اين مكانهاي ژني و ميزان چربي, پروتئين و كيفيت آنها در ارتباط با توليد پنير و كيفيت آن پيدا شده است كه اين ارتباط در تحقيقات مختلف, متفاوت گزارش شده است كه در برخي موارد هم به اختلاف نژاد گاوهاي مورد مطالعه و حتي شانس بستگي دارد. براي مثال ارتباط دو واريانت عمده بتالاكتوگلوبولين (A و B) با تفاوت در ميزان پروتئين شير مشخص شده است.
حيوانات هموزيگوت براي واريانت A بتالاكتوگلوبولين داراي ميزان پروتئين بيشتري در شير نسبت به حيوانات هموزيگوت براي واريانت B بتالاكتوگلوبولين به واسطه سطوح بالاتر پروتئين آب پنير مي باشند. اما ژنوتيپ BB ميزان كازئين بيشتري نسبت به ژنوتيپ AA دارد. بالا بودن ميزان كازئين در شير حاصل از ژنوتيپ BB بتالاكتوگلوبولين باعث توليد مقدار بيشتر پنير مي گردد. اثرات مشابهي كه ميتواند توليد پنير و كيفيت آن را تحت تاثير قرار دهد در واريانت B كاپاكازئين در مقايسه با واريانت A در اين لوكوس پيدا شده است(Ng-Kwai-Hang 1998, Buchberger and Dovs 2000).
بايد يادآوري گردد كه تعيين نقشه مكان ژني كازئين در يك كلاستر ار كروموزوم 6 گاو صورت گرفته كه ممكن است باعث تغيير درصد پروتئين شود. غربال ژنومي و مطالعه ارتباط اين ژن با صفات توليدي نشان داده كه جايگاه ژني كازئين با تركيب شير و كيفيت آن در گوسفند و بز نيز ارتباط معني داري دارد. [/JUSTIFY]