امروز چهارشنبه 1 آذر 1396

بررسی شجره شناسی ماهیان جنس Garra در حوضه‌های کارون، کرخه، دز، دجله و مند با استفاده از ژن سیتوکروم اکسیداز زیرواحد یک

Phylogenetic analysis of the genus Garra in Karun, Karkheh, Dez, Tigris, and Mond Basins (Iran) using Cytochrom Oxidase subunit I

MGJ-15-C-00236

ژنتیک جانوری

پژوهشی کامل

Fa

 

 

در این مطالعه شجره‌شناسی ماهیان Garra در حوضه‌های کارون، کرخه و دز در مقایسه با ماهیان Garra rufa، Garra mondica و Garra typhlops در حوضه‌های دجله، مند، کرخه و دز بررسی شد. تعداد 26 قطعه از ماهیان جنس Garra از قسمت‌های مختلف حوضه‌های یاد شده با استفاده از توالی ژن سیتوکروم اکسیداز زیر واحد یک (COI) مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی روابط شجره‌شناسی از روش‌های الحاق همسایگی (Neighbour-Joining) و احتمال بیشینه (Maximum Likelihood)، برای بررسی روابط بین هاپلوتایپ‌ها از روش ترسیم شبکه هاپلوتایپی و برای مقایسه مقدار تمایز در بین گونه‌های مورد مطالعه از فاصله ژنتیکی K2P استفاده شد. در بین نمونه‌های مورد بررسی در مجموع 10 هاپلوتایپ و سه گروه شجره‌شناسی مشاهده شد. در بررسی فاصله‌های ژنتیکی بین‌گروهی، مقدار فاصله ژنتیکی در بین G .rufa و نمونه‌های متعلق به حوضه‌های کارون، دز و کرخه (G. gymnothorax)، 87/5 درصد بود. بیش‌ترین فاصله ژنتیکی مشاهده شده برابر 39/12 بین G. gymnothorax و G. tibanica و کم‌ترین فاصله ژنتیکی برابر با 51/1 درصد بین G. mondica و G. elegans مشاهده شد. فاصله ژنتیکی بین هاپلوتایپ‌های G. gymnothorax 33/0 درصد بود. بر پایه نتایج به‌دست آمده از این مطالعه می‌توان گفت که ماهیان جنس Garra در حوضه‌های کارون، دز و کرخه با Garra rufa تفاوت دارند که با تفاوت‌های ریخت شناسی موجود در سایر مطالعات مطابقت دارد. در مقایسه با گونه G. rufa که پراکنش وسیعی در حوضه‌های دجله، فرات و حوضه‌های ایرانی مثل مند و کر دارد، گونه G. gymnothorax تنها در حوضه‌های کارون، دز و کرخه پراکنش داشته و با توجه به روابط نزدیک با گونه G. typhlops احتمالاً این گونه در حوضه کارون-دز و کرخه تکامل یافته است. در مجموع با توجه به اینکه در این مطالعه تنها از یک ژن استفاده شده‌است به‌نظر می رسد جهت قضاوت بهتر لازم است از ژن‌های دیگر، به‌ویژه نشانگرهای هسته‌ای مثل ژن RAG7، رودوپسین و یا روش‌های توالی‌یابی نسل جدید نیز استفاده شده و هم‌چنین از سایر نقاط حوضه کارون، دز و کرخه و سایر منابع آبی مجاور نمونه‌هایی تهیه و بررسی شود.

In this study phylogenetic relationships among Garra sp. in the Karun, Karkheh and Dez basins were compared to Garra rufa, Garra mondica and Garra typhlops in the Tigris, Mond, Karkheh and Dez Basins. A total of 26 Garra spp. specimens were collected from different localities in the Karun, Karkheh, Dez, Mond, and Tigris basins. The specimens were compared using Cytochrome Oxidase Subunit I (COI) sequences. In existing reports it is indicated that the members of the genus Garra in Karun and Dez Basins lack scales in the area between pectoral fins and in thorathic region, which discriminate them from G. rufa. Based on such differences the fish in Karun-Dez basins are named as Garra gymnothorax. In this study it was tried to compare genetic differences among specimens collected from above noted basins. To sequence the 5’ end of COI gene forward and reverse primers were used. For the phylogenetic analyses Niebuhr-joining and Maximum likelihood methods of phylogeny reconstruction were used and for the analysis of the relationships among different haplotypes a haplotype network was drawn. To compare the differentiation levels among the studied species, K2P distances were calculated. In total 10 haplotypes were observed for the specimens sequenced in this study. On the phylogenetic tree reconstructed three sub-clades were resolved. The average genetic distance between G. rufa and G. gymnothorax was 5.87%. The maximum and minimum genetic distances were observed between G. gymnothorax and Garra tibanica and G.mondica and Garra elegans, respectively. The mean genetic distance among G. gymnothorax haplotypes was 0.33%. Based on the results of this study it can be indicated that Garra specimens in the Karun, Dez, and Karkheh Basins differ from G. rufa and belong to G. gymnothorax, which is concordant with the morphological differences reported in other studies. Opposed to G. rufa that has a vast distribution in Tigris, Euphrates and the Iranian Basins including Mond and Kor Rivers, G. gymnothorax is only distributed in Karun-Dez and Karkheh Basins. This limited geographic span of G. gymnothorax besides its closer affinity to G. typhlops may indicate that the species has been originated in the Karun-Dez and Karkheh Basins. In conclusion it should be noted that in this study only one gene was used and to make robust inferences it would be better to use other genes especially nuclear genes such as RAG7, Rhodopsin and the Next Generation sequencing approaches using more specimens from other localities in Karun, Karkheh, Dez, and other aquatic systems adjacent to these systems.

نویسندگان مقاله
ناممحل خدمتپست الکترونیکی

فرزاد کیانی
f Kiani

نویسنده مسئول

ایرج هاشم زاده سقرلو
i Hashemzadeh Segherloo

ihashem[AT]nres.sku.ac.ir نویسنده مسئول

اصغر عبدلی
a Abdoli

نویسنده مسئول

فردین شالوئی
f Shaloee

نویسنده مسئول

فرزانه نیکوخواه
f Nikukhah

نویسنده مسئول

مقالات چاپ شده