نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 گروه تنوع زیستی و مدیریت اکوسیستم ها، پژوهشکده علوم محیطی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران
2 دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
3 دانشگاه لاوال، کانادا
چکیده
سابقه و هدف:
پارک ملی لار به عنوان بهترین و منحصر به فردترین زیستگاه قزلآلای خال قرمز در ایران است. این ماهی در سایر زیستگاههای ایران به دلایل مختلفی مانند تخریب زیستگاهها، آلودگی، برداشت شن و ماسه، وجود سد در مسیر رودخانهها، ورود گونههای غیر بومی، صید بیش از حد و سایر تغییرات ناشی از فعالیتهای انسانی در معرض تهدید قرار است. رودخانه دلیچای، یکی از زیستگاههای اصلی ماهی قزلآلای خال قرمز، شرایط اکولوژیکی متفاوتی نسبت به سایر رودخانههای پارک ملی لار دارد. در این مطالعه با توجه به وجود مانع فیزیکی غیر قابل عبور در دهانه رودخانه دلیچای، ترکیب ژنتیکی ماهیان قزلآلای خال قرمز این رودخانه با ماهیان دریاچهای بررسی شد.
مواد و روشها:
در این مطالعه از باله های جدا شده از ماهیانی که با الکتروشوکر در رودخانه صید شده بودند و از باله های ماهیانی که در دریاچه با استفاده از قلاب صید شده بودند استفاده شد. استخراج DNA با روش استخراج نمک با یک تیمار RNAas برای از بین بردن مولکولهای RNA انجام شد. برای مقایسه تفاوتهای ژنتیکی میان ماهیان رودخانه دلیچای و دریاچه سد لار از روش تعیین توالی نسل جدید استفاده شد. برای تجزیه و تحلیلهای آماری، آنالیز تجزیه به مولفههای اصلی، خوشهبندی و تشخیص ترکیب ژنتیکی ماهیان و آماره Fstبهکار گرفته شد.
نتایج و بحث:
در نتایج آنالیز تجزیه به مولفههای اصلی ماهیان قزلآلای خال قرمز دریاچه و رودخانه دلیچای در امتداد اولین مولفه اصلی (25.11 درصد تغییرات) کاملا از یکدیگر جدا شدند. اما در راستای سایر مولفههای اصلی با یکدیگر همپوشانی داشتند. تحلیل دادهها به روش خوشهبندی نیز در تمام گروهبندیها افراد متعلق به رودخانه دلیچای و دریاچه را به صورت دو گروه مجزا نشان داد که سهم هر یک از گروههای دلیچای و دریاچه در یکدیگر بسیار جزئی و ناچیز بود. همچنین میزان تمایز محاسبه شده در بین جمعیتهای رودخانه دلیچای و دریاچه معنیدار بود. دلیل این تمایز میتواند عدم امکان مهاجرت و دسترسی ماهیان رودخانه دلیچای به دریاچه سد لار و بالعکس، به علت وجود تور فلزی در لولههای انتقال آب پایه پل جاده روی رودخانه در دهانه رودخانه دلیچای باشد. از سوی دیگر این احتمال نیز وجود دارد که ماهیان قزلآلای خال قرمز رودخانه دلیچای رفتار ساکن بودن داشته و تمایلی به مهاجرت به دریاچه حتی در صورت عدم وجود این مانع فیزیکی نداشتهاند. رفتار ساکن بودن به علت کم بودن تراکم ماهیان و برآورده شدن نیازهای زیستی و زیستگاهی آنها و عدم نیاز به مهاجرت پدید میآید.
نتیجه گیری:
در کل نتایج این مطالعه نشان داد که ماهیان قزلآلای خال قرمز رودخانه دلیچای و ماهیان دریاچه ترکیب ژنتیکی متفاوتی داشته و به طور معنیداری از یکدیگر متمایز هستند. در هر صورت، تمایز بالای ماهیان رودخانه دلیچای و احتمال ایزوله شدن این جمعیت و عدم امکان دسترسی ماهیان دریاچه و سایر رودخانههای پارک ملی لار به این رودخانه نیازمند بازنگری و اتخاذ روشهای مدیریتی مطلوبتر و کارآمدتر میباشد.
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
Analysis of the effect of physical barrier on genetic divergence of the Caspian trout Salmo caspius in the Dalichay River of the Lar National Park-Iran using next-generation sequencing
نویسندگان [English]
- Seyedeh Narjes Tabatabaei 1
- Asghar Abdoli 1
- Iraj Hashemzade Segherloo 2
- Faraham Ahmadzadeh 1
- Louis Bernatchez 3
1 Shahid Beheshti University
2 Shahrekord University, Shahrekord , Iran
3 Laval University, Canada
چکیده [English]
Introduction:
Lar National Park is the best habitat of Salmo caspius in Iran. In other habitats located in Iran, the species has been threatened by different factors including habitat destruction, pollution, sand removal from the river bed, dam construction, introduction of exotic species, over-fishing, and other human mediated changes. Dalicahy River, as one of the major habitats of S. caspius, is ecologically different from other rivers in the Lar National Park. In this study, we assessed genetic differences (applying next-generation sequencing) of S. caspius in Dalichay River and Lar Lake; considering an impassable barrier in the mouth of Dalichay River.
Material and methods:
in this study fin clips from fish electrofished in the river and fin clips collected via angling in the lake were used. DNA extraction was performed using salt extraction method with an additional treatment with RNAse to degrade RNA molecules. To compare fish from Dalichay River and the Lar Lake, next generation sequencing was used. Analyses including principal components analysis (PCA) and Admixture, plus calculation of genetic differentiation (Fst) were used to compare the studied populations.
Results and discussion:
according to the results of principal components analysis (PCA) fish from the Dalichay River and the Lake were separated clearly along the first PC (25.11% of variation). But they were overlapped along other PCs. The results of Admixture analysis showed that Dalichay and Lake fish were always represented with different admixture clusters with little contribution from one another. Additionally, the genetic differentiation between the Dalichay and the Lake was significant. The reason for this differentiation can be the existence of a physical barrier in the moth of Dalichay that blocks the path for migration from Dalichay to the Lake and vice versa. On the other hand, it is possible that the fish in Dalichay are resident and do not show any preference for migration to the Lake. The residency behavior forms in result of low density of fish and satisfaction of biological and habitat related needs of the fish and hence no need for migration.
Conclusion:
overall, the results of this study showed that the fish in Dalichay River and in the Lake differ in their genetic composition and were significantly differentiated from one another. In any case, high differentiation of the fish in the Dalichay River and their isolation in addition to inability of fish from the Lake and other rivers in the Lar National Park to Dalichay, necessitates revision and taking better management approaches.
کلیدواژهها [English]
- Next generation sequencing
- genetic differentiation
- migratory and residency behavior