بخشی از مقاله
چکیده
جمعیت ماهی قزل آلاي خال قرمز، Salmo trutta L.، در رودخانه کرج توسط برخی از محققین به عنوان جمعیت غیر بومی معرفی شده است. بعضی از محققین نیز منشأ این جمعیت را از حوضه مدیترانه دانسته اند. در این تحقیق با استفاده از توالی کامل ناحیه کنترلی ژنوم میتوکندریایی - mtDNA - و ترسیم شبکه هاپلوتایپی به بررسی منشأ و قدمت این جمعیت پرداخته شد. در این بررسی با توجه به شبکه هاپلوتایپی ترسیم شده براي هاپلوتایپ هاي مختلف مشخص شد که جمعیت ماهیان کرج، از جمعیت هاي ماهیان بومی ایران بوده، منشأ آنها از حوضه خزر است و این جمعیت یا هاپلوتایپ آن با توجه به روابط مشاهده شده با هاپلوتایپ هاي موجود در حوضه خزر، آرال، خلیج فارس و هاپلوتایپ هاي اروپایی یکی از بازمانده هاي جمعیت هاي قدیمی است که حتی ممکن است از هاپلوتایپ هاي اجدادي حوزه خزر امروزي نیز باشد. در پرتوي یافته هاي این مطالعه می توان نظرات مرتبط با منشأ مدیترانه اي یا غیربومی بودن این جمعیت را رد کرد.
کلمات کلیدي: قزل آلاي خال قرمز، کرج، غیر بومی، ژنوم میتوکندریایی، هاپلوتایپ هاي اجدادي
مقدمه
قزل آلاي خال قرمز Salmo trutta L. به طور طبیعی در راستاي شرق – غرب از رودخانه هاي حوزه دریاچه آرال تا ایسلند در اروپا و در راستاي شمال – جنوب از شمال نروژ و شمال شرق روسیه تا کوه هاي اطلس در آفریقا پراکنش دارد . - 3 - این ماهی در سراسر قلمروي پراکنش داراي شش گروه شجره سناسی دانوبی، مدیترانه اي، اطلس، مرمره، آدریاتیک - 3 - و دوئرو - 9 - است. در ایران این ماهی در سه حوزه خزر، دریاچه ارومیه و دریاچه نمک در جنوب البرز پراکنده است . - 1 - در مورد منشأ جمعیت هاي ساکن حوضه دریاچه نمک و بویژه جمعیت ماهیان قزل آلاي خال قرمز رودخانه کرج بحث هایی وجود داشته است.
به عنوان مثال محققینی همچون سعادتی - 1977 - ، این جمعیت را با ماهی آزاد خزر، S. trutta Caspius، دریاي خزر، درژاوین 1929 - ؛ به نقل از - 5 این جمعیت را به عنوان قزل آلاي خال قرمز رودخانه اي و نومان :1969 - به نقل از - 4 آن را از ماهیان با منشأ خزري معرفی کرده اند. اما برخی محققین مانند بولنجر :1896 - به نقل از - 4 و برگ - 2 : 1948-1949 - این ماهی را S. trutta macrostigma - Dumerill, 1858 - با منشأ مدیترانه اي معرفی کرده اند ولی سعادتی :1977 - - 8 با توجه به این موضوع که قزل آلاي خال قرمز در رودخانه هاي حوضه خلیج فارس ایران و کوه هاي زاگرس گزارش نشده است، این موضوع را رد می کند. اوسینوف :1988 - به نقل از - 4 نیز بر پایه بررسی هاي الکتروفورزي موفق به اثبات منشأ مدیترانه اي این ماهیان نشد. نومان - 1969 - نیز عنوان می کند هک ظاهراًینا جمعیت از حوزه خزر معرفی شده است . - 4 - لذا در این بررسی سعی شد با استفاده از بررسی شجره شناسی ناحیه D-Loop منشأ و قدمت این جمعیت ارزیابی شود.
مواد و روش ها
عملیات نمونه برداري با استفاده از الکتروشوکر در پائیز سال 1386 در رودخانه کرج در منطقه شهرستانک انجام شد - شکل . - 1 براي اجتناب از نمونه برداري ماهیان خویشاوند - در مورد ماهیان زیر یک سال - ، عملیات صید در طولی بیشتر از 100 متر انجام شد . - 6 - براي انجام بررسی ها از قطعات باله سینه اي 30 قطعه ماهی صید شده که در الکل اتانل %96 تثبیت شده بودند استفاده شد. جهت استخراج DNA از روش هاي استخراج به روش کیلاکس - 5 - 100 استفاده شد. براي تکثیر ناحیه D-Loop یک جفت پرایمر اختصاصی براي تکثیر کل ناحیه 5’-GAGATTTTAACTCCCACCCT-3’ - D-Loop و5’- - TAGGGTCCATCTTAACAGCT-3’و دوپرایمر داخلی 5'-ACGGGCAATAAGATTGACAC-3' - و 5'- - TCTTGAATTCCAGAGAACCC-3 براي کنترل صحت توالی ها با توجه به توالی ژنوم میتوکندریایی قزل آلاي خال قرمزSalmo trutta در بانک ژن NCBI طراحی شد.
براي انجام عملیات تعیین توالی ناحیه D-Loop ابتدا این ناحیه بااستفاده از روش PCR تکثیر شد که هر واکنش به حجم 50 مایکرولیتر شامل35/6 مایکرولیتر آب مقطر، 5 مایکرولیتر بافر 10 ایکس، 1 مایکرولیتر کلریدمنیزیم 50 میلی مولار، 1 مایکرولیتر از محلول 10 میلی مولار هر پرایمر، 1 مایکرولیتر dNTP 25 میلی مولار، 0/4 مایکرولیتر آنزیم بیوتگ و 5 مایکرولیتر - 5 - DNA بود. شرایط دمایی واکنش زنجیره پلیمراز شامل یک چرخه10 دقیقه اي در دماي 94 درجه سانتیگراد، 30 چرخه 94 درجه سانتیگراد 1 - دقیقه - ، 52 درجه سانتیگراد 1 - دقیقه - و 72 درجه سانتیگراد 1/5 - دقیقه - و در نهایت یک چرخه 15 دقیقه اي در 72 درجه سانتیگراد بود. پس از تکثیر ناحیه D-Loop با استفاده از پرایمرهاي طراحی شده، براي انجام بررسی هاي شجره شناسی عملیات تعیین توالی کامل D-Loop با استفاده از دستگاه ABI 3100 و ABI 313 انجام شد. عملیات انطباق توالی هاي D-Loop و ایجاد فایل هاي لازم براي سایر نرم افزارها با استفاده از نرم افزارBioEdit Version 7.0.0 و ClustalX - 1.83 - انجام شد. براي بررسی شبکه هاپلوتایپی از نرم افزار TCS 1.21 استفاده شد . درمجموع یک هاپلوتایپ جدید در جمعیت کرج مشاهده شد. از هاپلوتایپ هاي شناسایی شده در مورد حوضه هاي ارومیه و خزر - 7 - و هاپلوتایپ هاي منتشر شده در بانک ژن جهت مقایسه استفاده شد.
نتایج و بحث
در جمعیت کرج تنوع هاپلوتایپی ملاحظه نشد که این امر را می توان به ویژگی هاي ژنوم میتوکندریایی و اندازه مؤثر کوچک تر آن نسبت داد که این ژنوم را نسبت به تنگناهی جمعیتی و انحراف ژنتیکی تصادفی حساس تر می کند. در این مطالعه مشخص شد که هاپلوتایپ جمعیت رودخانه کرج از هاپلوتایپ هاي دانوبی بوده و با هاپلوتایپ هایی که تا کنون گزارش شده ان تفاوت دارد. در این مطالعه نیز برپایه داده هاي میتوکندریایی منشأ خزري جمعیت رودخانه کرج بیشتر تأیید می شود. سعادتی - 8 :1977 - جمعیت حوضه نمک - کرج - را Salmo trutta caspius معرفی کرده و جمعیت کرج را نژاد متمایزي معرفی کرده است، اطلاعات میتوکندریایی نشاندهنده صحت گزارش هاي سعادتی است.
به علاوه همه 30 قطعه ماهی بررسی شده در کرج داراي یک هاپلوتایپ بودند که با هاپلوتایپ معمولی - 7 - به اندازه یک جهش فاصله دارد و این هاپلوتایپ با یک گام جهش دیگر با هاپلوتایپ هاي مشاهده شده در بابلرود - 7 - و سردابرود - 10 - در حوضه خزر در ارتباط است. علاوه براین براساس آنچه که می توان از شبکه هاپلوتایپی - شکل - 2 برداشت نمود این است که جمعیت رودخانه کرج به علت داشتن حالت مرکزي نسبت به هاپلوتایپ هاي خزري - هاپلوتایپ هاي معمولی، بابلرود، سردابرود - ، هاپلوتایپ خلیج فارس - Da26 - ، هاپلوتایپ هاي حوضه دریاچه آرال - S. trutta oxianus - و اتصال دور به یکی از هاپلوتایپ هاي اروپایی که نشان دهنده عبور مسیر هاي جهشی از این هاپلوتایپ - کرج - است، شاید بتوان عنوان کرد که این هاپلوتایپ یکی از بقایاي هاپلوتایپ هاي اجدادي حوزه هاي خزر، آرال و خلیج فارس است.
