به گزارش «سرویس دام، طیور و آبزیان» «ماکی دام - پایگاه خبری صنعت دام، طیور، آبزیان و حیوانات خانگی»؛ ژنتیک کمی تنها به اثر عمیق ژن‌ها توجه دارد و این امر باعث ایجاد تفاوت‌هایی بین افراد می‌گردد و همچنین ژنتیک کمی به بررسی در خصوص ژن‌های کوچک اثر می‌پردازد که با استفاده از روش‌های آماری مبتنی بر رکوردها و مشاهدات به بررسی ارزش اصلاحی افراد مختلف پرداخته که این امر بسیار پرهزینه و زمان‌بر می‌باشد. امروزه ژنتیک مولکولی و بیوشیمی نقایص ژنتیک کمی را کاهش داده و درک ما را از تغییرات کم در سطح ژن بالا برده است.
از طریق شناساگرهای ژنتیکی که یکی از جنجالی‌ترین بحث‌های امروز علم ژنتیک مولکولی و بیوتکنولوزی می‌باشد می‌توان تفاوت‌های صحیح ژنتیکی را مورد بررسی قرار داده و و بر اساس آن بهترین‌ها را انتخاب نمود.
حدود ۱۵ سال پیش بیشتر تلاش‌ها در اصلاح دام در خصوص تغییرات ژنتیک کمی به ژنتیک مولکولی با استفاده از روش‌های "QTI" و انتخاب به کمک مارکرها بوده است. متخصصین اصلاح نژاد بیشتر به تنوع صفات کمی می‌اندیشند و سعی کنند با روش‌های آماری از همه اطلاعات استفاده کنند. این روش از سال۱۹۵۰ با پایه‌گذاری بیومتری، پیچیده‌تر همراه شد. ژنتیک کمی تنها اثر تجمعی ژن‌هایی را که باعث ایجاد تفاوت بین افراد می‌گردد را مورد توجه قرار می‌دهد و فرض اصلی آن تفکیک همزمان بسیاری از ژن‌های کوچک اثر می‌باشد.
این موضوع مورد تردید است که همه ژن‌های موثر کوچک اثر باشند و حتی ممکن است سهم عمده‌ای در تنوع ژنتیکی داشته باشند. تفاوت عملکرد ژن‌ها باعث می‌گردد که خصوصیات آنها بیشتر بررسی گردد. امروزه روش‌های آماری مناسب، جهت شناسایی حیواناتی استفاده می‌گردد و حیواناتی که دارای ارزش اصلاحی مطلوبتری هستند بیشتر توسعه می‌دهند.
همچنین در این روش حذف هرچه بیشتر عوامل محیطی و استفاده از اطلاعات حاصل از عملکرد خود حیوان و خویشاوند آن جهت انتخاب و تخمین آثار افزایشی همه جایگاه‌ها بر صفت موثر می‌باشد. انتخاب بر اساس فنوتیپ به دلیل
آثاری که عوامل محیطی بر روی صفت اندازه‌گیری شده دارند و همچین توارث صفات چند ژنی همچون اپیستازی و غلبه باعث کاهش کاربرد این روش گردیده است. در حال حاضر کاربرد تکنیکهای آماری همچون blup امکان جدا کردن آثار محیطی از ژنتیکی را فراهم می‌کند و در برنامه‌های اصلاحی بسیار سودمند واقع شده‌اند.
ولی این روش ژنوتیپ یک فرد را ناشناخته باقی می‌گذارد و این روش مضراتی همچون کاهش واریانس ژنتیکی، تثبیت آللهای کشنده و همخونی را در بر دارد. چرا که در روش‌های ژنتیک کمی اطلاعات ژنوتیپی افراد به طور دقیق قابل ارزیابی نمی‌باشد بلکه برآورد آن از طریق فنوتیپ و خویشاوندان امکان‌پذیر است.
شناخت مولکولی ژن‌های بزرگ اثر ممکن است دیدگاه جدیدی برای بهبود ژنتیکی فراهم کند. علم ژنتیک مولکولی در اصلاح نژاد می‌کوشد با پرده‌برداری از سیما و ساختار ژن‌ها نقش دقیق آنها را در تولید حیوانات شناسایی و چگونگی تغییرات آنها را در سطح مولکولی بررسی نماید.
انتخاب بر اساس نشانگرها
شناسایی طبیعی کنترل صفات نه تنها دستاورد علمی عمده‌ای را به همراه داشته بلکه بنای اصلاحی را به یک بازده مناسب هدایت خواهد نمود که این دیدگاه به عنوان انتخاب به کمک نشانگر مشهور است. ژنتیک مولکولی و بیوشمی شکاف و نقایص ژنتیک کمی را پرده‌برداری کرده و درک ما را از علل تغییرات کمی در سطح ژن بالا برده است.
در برنامه‌های اصلاح نژادی، مارکر یا نشانگرهای مولکولی عبارت است از : تفاوت در توالی نوکلئوتیدهای "DNA" که این تفاوت دارای توارث مندلی است. این قطعه ویژه متعلق به ژن یا ژن‌هایی است که به طور معنی‌داری در تنوع بین حیوانات سهیم هستند و در نتیجه ممکن است بین قطعه ویژه‌ای که نتاج از والدین دریافت می‌نمایند و عمکرد نتاج یک ارتباطی مشاهده شود. بنابراین می‌توان نتاج را بر اساس قطعات کرومزومی که از والدین دریافت کرده‌اند انتخاب نمود.
با این حال نشانگرهای معمولی بر روی عملکرد حیوانات بی‌تاثیر هستند ولی بر یک ژن تاثیر دارند. شناساگرهای ژنتیکی مستقیما روی تنوع ژنتیکی نگرش داشته و با شناسایی تنوع در سطح "DNA" قادر خواهند بود تفاوت ژنتیکی دو فرد را بررسی کنند. تفاوت‌های صحیح ژنتیکی با روش‌های آماری را مورد بررسی قرار دهند که این امر باعث افزایش دقت و کاهش فاصله نسلی و در نهایت افزایش پاسخ به انتخاب می‌گردد.
انتخاب به کمک نشانگرها در یک صفت نسبت به روش‌های انتخاب بر اساس فنوتیپ در موارد زیر مفید می‌باشد:
- وراثت‌پذیری صفت کم باشد.
- صفت محدود به جنس باشد.
- صفت در ابتدای زندگی خود را نشان دهد.
- اطلاعاتی از والدین جمع حاضر وجود نداشته باشد.
- صفاتی که اندازه‌گیری آن مشکل و پرهزینه باشد.
معایب و مضرات انتخاب بر اساس نشانگرها:
عیب انتخاب بر اساس نشانگر
عیب انتخاب بر اساس نشانگر فقط در احتمال توالی‌های نوترکیب است که سودمندی آن را کاهش می‌دهد.
مزایای انتخاب بر اساس نشانگر
- نشانگرها فاصله نسلی را کاهش داده و اجازه می‌دهد که انتخاب در مراحل ابتدای زندگی صورت گیرد.
- دقت انتخاب را با فراهم کردن اطلاعات بیشتر برای تخمین افزایش می‌دهد.
- نشانگر شدت انتخاب را افزایش داده و اجازه انتخاب کاندیدای اصلی را از میان تعداد زیادی کاندیدا فراهم می‌کند.
دنیس در سال ۱۹۹۸ در یک گزارش از مرور "QTL"هایی که در جمعیتی از گاوها مشخص شده بودند بررسی نمود. گاوهای گوشتی QTL هایی جهت وزن تولد، رشد شاخ، رشد، قبل از شیرگیری و چربی پیدا کرده که این QTL ها با مارکرهای ژنتیکی همبستگی نشان داده و همچنین در گاوها برای تشخیص هیپوتروفی ماهیچه‌ها از نشانگرهای ژنتیکی مستقیم آن استفاده می‌شود. علاوه بر این در گاوهای شیرده مارکرهای پیوسته‌ای برای شیر و ترکیبات آن و بیماری‌هایی همچون "بلید" گزارش شده است. در خوک QTL هایی برای باروری، رشد از تولد تا ۳۰ کیلوگرمی، چربی پشتی و شکمی گزارش شده است.
کاربرد نشانگرهای ژنتیکی در آزمون نتاج
در آزمون نتاج نرهایی که از نرها و ماده‌هایی با ارزش اصلاحی بالا حاصل شده است، بر اساس عملکرد ۵۰ الی ۱۰۰ راس از دخترانشان آزمون می‌گردند. در آزمون نتاج زمان طولانی صرف می‌گردد. تخمین ارزش اصلاحی نرها از روی رکوردهای دخترانشان هزینه‌ای بسیار دارد که تنها ۱۰ درصد از نرهای آزمون شده در یک برنامه اصلاحی انتخاب می‌شوند.
اگرچه این روش به طور موثر شایستگی ژنتیکی گله را بهبود می‌بخشد ولی روش‌هایی که در آن ارزش اصلاحی یک حیوان سریع‌تر تشخیص داده شود ضروری به نظر می‌رسد. امروزه "QTL" به عنوان اطلاعاتی که می‌توان برای انتخاب افراد بر اساس ژنوتیپ استفاده کرد مناسب می‌باشد و برای سرعت بخشیدن جهت برآورد ارزش اصلاحی مطرح می‌گردد.
تاثیر انتخاب روی ژن‌های بزرگ اثر:
وان آراندونگ و همکاران در سال ۱۹۹۵ گزارش کردند با توجه به اینکه انتخاب بر اساس نشانگر باعث افزایش فراوانی ژن‌های بزرگ اثر می‌شود بنابراین فقط در ۵ نسل سودمندی خواهد داشت در زمانهای طولانی فراوانی آللهای مطلوب "QTL" تثبیت می گردد لذا در دراز مدت بهتر است از اطلاعات QTL کمتر استفاده شود. برآورد ارزش اصلاحی حیوانات با استفاده از روش‌های مناسب همچون BLUP که مبنای رکوردهای فنوتیپی افراد می‌باشد باعث افزایش همخونی و همچنین کاهش اندازه موثر جمعیت می‌شود.
در روش "BLUP" با تغییرات فراوانی ژن‌های کوچک اثر تنوع ژنتیکی را تغییر نخواهیم داد ولی انتخاب بر اساس نشانگر هدف آن افزایش ژن‌های بزرگ اثر است و این روش همچنین برای انتخاب کوتاه مدت کمتر از ۵ سال مفید است. به هر حال در هر دو روش "BLUP" و انتخاب بر اساس نشانگر، "QTL" جمعیت تثبیت می‌گردد و همچنین حداکثر پاسخ ممکن برای QTL به دست می‌آید. با این تفاوت که روش متداول آماری تفاوت انتخاب کمتری را برای تثبیت ژن‌های بزرگ اثر اختصاص می‌دهند و در نتیجه در انتخاب دراز مدت روش مبتنی بر BLUP نسبت به روش MAS مفیدتر خواهد بود.
نتیجه گیری:
نشانگرهای مولکولی یکی از پرکاربردترین اجزای موردنیاز در ژنتیک مولکولی می‌باشند که از جمله کاربردهای آنها می‌توان به انتخاب براساس نشانگرها و کاربرد آنها در آزمون نتاج اشاره کرد. این نشانگرها که چندی از شناسایی آنها نمی‌گذرد باعث کاهش زمان و صرفه‌جویی در هزینه می‌گردد و همچنین جهت شناسایی توالی‌های مختلف DNA کاربرد دارد. پس در نتیجه استفاده از این نشانگرهای ژنتیکی در علوم ژنتیک مصارف عمده و به سزایی دارد و همچنین باعث افزایش دقت این فعالیت‌ها می‌گردد.