Estimated Genetic Diversity Between Atak-S and Isa Brown Chickens with SSR Markers

Öz

Atak-S layered hybrid, developed by the "Ankara Poultry Research Institute", is the hybrid with the highest egg productivity among local hybrids. However, egg yield are lower compared to foreign-origin hybrids such as Isa brown. Molecular development studies as to productivity are required for Atak-S hybrid to be able to compete with foreign-origin hybrids. The objective of this study was to detect genetic diversity within the breeds and to compare the Atak-S and Isa Brown breeds. To achieve this goal, we individually genotyped 6 SSR loci in 200 chickens from two populations. 85 polymorphic fragments were found in total for 6 different SSR markers employed in this study. For all loci, high He was observed, and means He was 0.61±0.05 among loci. Among breeds, the mean He was 0.35±0.76 in Atak-S and 0.26±0.68 in Isa Brown. This result indicated that genetic diversity in the Atak-S breed is higher than in the Isa Brown breed. Furthermore, genetic differences and population structure of two hybrids were shown by virtue of dendogram analysis and differences were detected. As a result, we could be suggested that genetic diversity is well preserved within and between Atak-S and Isa Brown hybrids. Based on the Atak-S and Isa Brown breeds estimated by microsatellite analysis may be useful as a guide in setting goals for designing future genetic variation studies and for improving conservation strategies.

Anahtar Kelimeler

• Atak-S; Isa Brown; SSR; Genetic diversity

Atak-S ve Isa Brown Tavukları Arasındaki Genetik Çeşitliliğin SSR Belirteçleri ile Tahmini

Öz

Ankara Tavukçuluk Araştırma Enstitüsü tarafından geliştirilen Atak-S yumurtacı hibriti yerli hibritler içinde yumurta verimi en yüksek olan hibrittir. Ancak bu hibritin yumurta verimi Isa Brown gibi yabancı kaynaklı hibritlere göre daha düşüktür. Atak-S hibritinin yabancı kaynaklı hibritlerle yarışabilmesi için verim ile ilgili moleküler ıslah çalışmaları gerekmektedir. Bu çalışmanın amacı Atak-S ve Isa Brown tavuk hibritlerindeki genetik çeşitliliği belirlemek ve bu hibritler arasındaki genetik çeşitliliği karşılaştırmaktır. Bu amaç için, iki alt popülasyondan 200 tavukta 6 mikrosatelit lokusu ayrı ayrı genotiplendirildi. Bu çalışmada kullanılan 6 farklı SSR markörü için toplam da 85 polimorfik fragment bulundu. Ayrıca He değeri 0.61±0.05 olarak bulundu. İki hibrit arasında He ise; Atak-S’de 0.35±0.76, Isa Brown’da 0.26±0.68 olarak bulundu. Bu sonuç, Atak-S hibritindeki genetik çeşitliliğin Isa Brown hibritine göre daha yüksek olduğunu ortaya koymuştur. Ek olarak iki hibrite ait genetik farklılıklar ve popülasyon yapısı dendogram analizi yapılarak ortaya konmuş ve farklıllıklar belirlenmiştir. Sonuç olarak Atak-S ve Isa Brown hibritleri içindeki ve arasında genetik çeşitliliklerin iyi korunmuş olduğu ileri sürülebilir. Mikrosatellit analizi ile tahmin edilen Atak-S ve Isa Brown hibrtileri hakkındaki bilgiler, gelecekteki genetik varyasyon araştırmalarını tasarlamak ve koruma stratejileri geliştirmek için hedeflerin belirlenmesinde rehber olarak yararlı olabilir.

Anahtar Kelimeler

• Atak-S; Isa Brown; SSR; Genetik çeşitlilik

Kaynakça

1. Bakhtiarizadeh MR, Arefnejad B, Ebrahimie E, Ebrahimi M. Application of Functional Genomic Information to Develop Efficient EST-SSSR For The Chicken (Gallus gallus). Genet Mol Res. 2012; 11(2): 1558-74.
2. Balcı F, Petek M, Başpınar H, Oğan M. Farklı genotipten yumurtaci tavuklarin eşdeğer çevre koşullarinda karşilaştirmali verim özellikleri, İstanbul Üniversitesi Veteriner Fakültesi Dergisi. 2003; 29 (1): 9-20.
3. Botstein D, White RL, Skolnick M, Davis RW. Construction of a genetic linkage map in man using restriction fragment length polymorphisms. Am J Hum Genet. 1980; 32(3): 314-31.
4. Büyükbebeci İ, Kadıoğlu B. Yumurta Verim Yönlü Yerli Yerli ve Dış Kaynaklı Hibritlerin Çeşitli Performanslerının Karşılaştırılması. Gelişme Raporu, T.C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü Tavukçuluk Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü 1991 Yılı Faaliyet raporu. 1992 Ankara.
5. Choi W, Shin GW, Hwang HS, Pack SP, Jung GY, Jung GY. A Multiplex Single Nucleotide Polymorphism Genotyping Method Using Ligase-Based Mismatch Discrimination nnd CE-SSCP. Electrophoresis. 2014; 35(8): 1196-203.
6. Crooijmans RPMA, Groen AF, Van Kampen AJA, Van der Beek S, Van der Poel JJ, Groenen MAM. Microsatellite polymorphism commercial broiler and layer lines estimated using pooled blood samples. Poult. Sci. 1996a; 75: 904-909.
7. Crooijmans RPMA, van Ders PAM, Strijk JA, Van der Poel JJ, Groenen MAM. Priliminary linkage map of the chicken (Gallus domesticus) genome based on microsatellite markers: 77 new markers mapped. Poult. Sci. 1996b; 75: 746-754.
8. Çelik, İ. İkili (PR) Yerli Kahverengi Hibritlerle Yabancı Kahverengi Hibritlerin Çeşitli Verim Özellikleri Bakımından Karşılaştırılması. Gelişme raporu, T.C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Tarımsal Araştırmalar Genel Müdürlüğü Tavukçuluk Araştırma Enstitü Müdürlüğü 1991 Yılı Faaliyet raporu. 1992 Ankara.

9. Durmuş İ, Sarıca M, Aktan S, Yıldız T, Kahraman Z, Ertaş S. Geliştirilmekte Olan Yerli Ticari Yumurtacı Hibritlerin Verim Özelliklerinin Belirlenmesi, Tavukçuluk Araştırma Enstitüsü Dergisi. 2009; 8(1): 5-9.
10. Erensayın C. Bilimsel-Teknik-Pratik Tavukçuluk (Et Tavukçuluğu Ve Kuluçka). Nobel Yayın Dağıtım Ltd. Şti, Ankara. 2000a; 1(183): 561.
11. Erensayın C. Bilimsel-Teknik-Pratik Tavukçuluk (Yumurta Tavukçuluğu). Nobel Yayın Dağıtım Ltd. Şti, Ankara. 2000b; 2(184): 472.
12. Fathel AN, Elibol O. Yerli ve Dış Kaynaklı Kahverengi Yumurtacı Hibritlerin Verim Özellikleri Bakımından Karşılaştırılması, Tarım Bilimleri Dergisi. 2006; 12 (2): 182-187.
13. Karaçay, N. Yerli ve Dış Kaynaklı Yumurtacı Hibritlerin Birinci ve İkinci Verim Dönemi Performansları Bakımından Karşılaştırılması. 19 Mayıs Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun, 2000.
14. Kaya M, Yildizi MA. Genetic diversity among Turkish native chickens, Denzil and Gerze, estimated by microsatellite markers. Biochem. Genet. 2008; 46: 480-491.
15. Kim KW, Chung HK, Cho GT, Ma KH, Chandrabalan D, Gwag JG, Kim TS, Cho EG, Park YJ. PowerCore: a program applying the advanced M strategy with a heuristic search for establishing allele mining sets. Bioinformatics 2007; 23: 2155-2162.
16. Kong HS, Oh JD, Lee JH, Jo KJ, Sang BD, Choi CH, Kim SD, Lee SJ, Yeon SH, Jeon GJ, Lee HK. Genetic variation and relationships of Korean native chickens and foreign breeds using 15 microsatellite markers. Asian Aust J Anim Sci. 2006; 19(11): 1546–1550.
17. Matsuoka Y, Vigouroux Y, Goodman MM, Sanchez JG, Buckler E, Doebley J. A single domestication for maize shown by multilocus microsatellite genotyping. PNAS . 2002; 99(9): 6080–6084.
18. Nei M, Li WH. Mathematical Model For Studying Genetic Variation in Terms of Restriction Endonucleasis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. 1979; 76: 5269–5273.
19. Osman SAM, Sekino M, Nishihata A, Kobayashi Y, Takenaka W, Kinoshita K, Kuwayama T, Nishibori M, Yamamoto Y, Tsudzuki M. The genetic variability and relationships of Japanese and foreign chicken assessed by microsatellite DNA profiling. Asian-Aust. J. Anim. Sci. 2006; 19: 1369-1378.
20. Pirany N, Romanov MN, Ganpule SP, Devegowda G, Prasad DT. Microsatellite analysis of genetic diversity in Indian chicken populations. J. Poult. Sci. 2007; 44: 19-28.
21. Rajkumar U, Gupta BR, Reddy AR. Genomic Heterogeneity of Chicken Populations in India. Asian-Aust. J. Anim. Sci. 2008; 21(12): 1710 – 1720.
22. Rohlf FJ. NTSYSpc: Numerical Taxonomy and Multivariate Analysis System. Version 2.02. Exeter Software, Setauket, New York, 1998.
23. Romanov MN, Weigend S. Analysis of genetic relationships between various populations of domestic and red jungle fowl using microsatellite markers. Poult. Sci. 2001; 80: 1057-1063.
24. Saal B, Wricke G. Development of simple sequence repeat markers in rye (Secale cerealeL.) (1999) Genome. 1999; 42(5): 964-972.
25. Shahabazi S, Mirhossini SZ, Romanov MN. Genetic diversity in five Iranian native chicken populations estimated by microsatellite markers. Biochem. Genet. 2007; 45: 63- 75.
26. Türkoğlu M, Arda M, Yetişir R, Sarıca M, Altan A, Erensayın C. Tavukçuluk Bilimi (Yetiştirme Ve Hastalıklar), I.Baskı Bey Ofset, Matbaacılık Ltd.Şti, Ankara. 2004; 489.
27. Vanhala T, Tuiskala-Haavisto M, Elo K, Vilkki J, Maki TA. Evaluation of genetic variability and genetic distances between eight chicken lines using microsatellite markers. Poult. Sci. 1998; 77: 783-790.
28. Wenz H, Robertson JM, Menchen S, Oaks F, Demorest DM, Scheibler D, Rosenblum BB, Wike C, Gilbert DA, Efcavitch JW. High-Precision Genotyping By Denaturing Capillary Electrophoresis. Genome Res. 1998; 8(1): 69-80.
29. Wimmers K, Ponsuksili S, Hardge T, Valle-Zarate A, Mathur PK, Horst P. Genetic distinctness of African, Asian and South American local chickens. Anim Genet. 2000; 31(3): 159-65.
30. Yiğitoğlu E, Testik A. Atak-S Yumurtacı Tavuk Hibritinin Çukurova (Çukurova Üniversitesi Ziraat Fakültesi Araştırma Ve Uygulama Çiftliği) Koşullarında Performansının Saptanması. Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü. 2008; 18: 2