باروري در موجودات افزون‏ بر بقا در سودآوري اقتصادي، امنيت غذايي و حفظ گنجينه ژنتيكي نيز ضرورت دارد. ناباروري در جانوران اغلب اساس ژنتيكي دارد. در انسانها مطالعات نشان مي دهد كه40% از ناباروري در زوج‏هاي جوان مربوط به مشكلات مردان است. در موجودات ديگر نيز همانند انسان، جنس نر مسئول قسمتي از مشكلات در تحققِ باروريِ موفق مي‏باشد. البته عوامل موثر بر باروريِ موفق متعدد مي‏باشند، به‏طوري‏كه اين عوامل چه در جنس ماده و چه در جنس نر مي‏توانند فيزيولوژيكي،ژنتيكي، محيطي و غيره باشند. به دلايلي بررسي اين عوامل در جنس نرِحيوانات اهميت ويژه‏اي دارد، زيرا؛ برخي عوامل ناباروريِ ناشي از جنس نر توسط جنس ماده پوشش داده مي‏شوند و بررسي آن‏ها را دشوار مي‏كند. از طرفي تاثير ژنتيكي نرها در توليد نسل‏هاي بعدي گله به مراتب بيش‏تر از ماده‏ها مي‏باشد، زيرا در طبيعت انتخاب نرها شديدتر است و نرهاي كم‏تري اجازه گسترش ژن‏هاي خود را در جامعه مي‏يابند. اين موضوع در پرورش صنعتي حيوانات نيز اغلب به چشم مي‏خورد به عنوان مثال در پرورش صنعتي طيور به ازاي هر 10 - 11 پرنده ماده از يك پرنده نر جهت باروري استفاده مي‏شود. يكي از مشكلات حاصل از اين اتفاق ايجاد يك‏دستيِ نسبي و تدريجي در برخي فنوتيپ‏ها در گله خواهد بود كه منجر به كاهش تنوع در صفات و توليد خواهد شد. اهميت بررسي عوامل ناباروري در جنس نر در صنعت طيور هنگامي دو چندان مي‏شود كه از تاثير يك پرنده‏ي نر در توليد نهاييِ بيش از 68000 تن گوشت سفيد آگاه شويم. بنابراين واضح است كه بهبود تنها 5% در باروري پرنده‏هاي نر بيش از 3 تن افزايش توليد گوشت سفيد را به همراه خواهد داشت. از عوامل موثر برناباروري در جنس نر، مي‏توان به كاهش كيفيت سيمن و كاهش تحرك اسپرم اشاره كرد. تحرك اسپرم مي‏تواند شاخصي مناسب جهت برآورد نرخ باروري در نرها باشد چرا كه آزمايشات نشان داده‏اند كه؛ نخستين عامل تعيين كننده‏ي باروري در خروس‏ها تحرك اسپرم‏ها مي‏باشند كه توانايي بالا رفتن از اويداكت و بارور نمودن تخمك را دارند. در طرح پيش‌رو، فرايند شناسايي تغييرات موجود در بخشي از ژنوم ميتوكندري و نيز فعاليت بهتر ميتوكندري كه با پارامترهاي تحرك اسپرم در خروسهاي بومي اروميه و سويه آرين مرتبط بوده مد نظر قرار گرفته و در صورت پيدا شدن ماركرهاي زيستي جديد بتوان از اين ماركرها در پيدا كردن ژنوتيپهاي برتر مرتبط با باروري در پرندگان استفاده كرد. اين يافته باعث خواهد شد تا بتوان خروسهاي با باروري برتر گله هاي مرغ اجداد و يا مادر را در زمان ابتدايي تولد شناسايي كرد. اين كار از دو سو باعث كاهش هزينه هاي توليد و افزايش سوداوري خواهد شد. ابتدا با حذف جوجه خروسهاي با باروري نامناسب در مجموع هزينه هاي پرورش خصوصا هزينه هاي خوراك صرفه جويي شده و از طرفي با افزايش توليد جوجه هاي اضافي به ازاء هر خروس در مجموع در افزايش جوجه دراوري مزرعه، سود توليد را به ميزان قابل توجه بالا برد. بديهي است اين فناوري مبتني بر استفاده از تغييرات ژنوم ميتوكندري و پيدا كردن تغييرات متناسب با فعاليت بهتر ميتوكندري و جوجه دراوري بهتر در پرندگان نر مي باشد و يكي از راه‌كارهاي مؤثر و پايدار براي پيدا كردن پرندگان با باروري بهتر در گله هاي مرغ تجاري مي باشد كه به راحتي مي تواند جايگزين روشهاي شناسايي ظاهري (فنوتيپي) مرسوم فعلي كه در سنين بالا و با دقت كم انجام مي شود، گردد. تغييرات ژنتيكي بررسي‌شده در اين طرح و فعاليت زيستي ميتوكندري ارتباط مناسبي با خصوصيات متعدد اسپرم ها به خصوص جنبندگي اسپرم از خود نشان دادند و سطح معني داري قدرتمندي را با پارامترهاي مختلف سيمن و باروري نشان دادند. بنابراين، موضوع اختراعي مورد بحث در اين طرح، فرايند بررسي تغييرات نوكلئوتيدي و فعاليت ميتوكندري در خروسهاي با باروري متفاوت بوده و در مرحله بعد روش پايدار شناسايي خروسهاي با باروري برتر مي باشد تا به عنوان يك روش زيستي آسان، كم هزينه و علمي براي بهينه‌سازي باروري در گله هاي مرغ تجاري و يا بومي مورد استفاده قرار گرفته و سوداوري مزرعه توليدي را به ميزان قابل توجهي افزايش دهد. در اين زمينه، رويه فكري و مسير حركتي محقق در طرح حاضر به سوي بررسي فعاليت و تغييرات ژنتيكي ميتوكندري در گروههاي خروسهاي با تحرك اسپرم بالا و پايين بوده تا بتوان رابطه اي را با فعاليت متفاوت ميتوكندريايي و نيز تغييرات ژنتيكي موجود در ژنوم ميتوكندري پيدا كرد. چرا كه اساسا هرگونه تحرك سلولي و فعاليت زيستي به ATP وابسته است و ثابت شده است كه تحرك اسپرم با محتوي ATP در اسپرم همبستگيِ مثبت دارد. ميتوكندري افزون‏بر مرتفع نمودن نرخ بالاي مورد نياز ATP در سلول‏هاي اسپرم در مقايسه با سلول‏هاي ديگر، جهت بلوغ، و افزايش طول عمر اسپرم نيز نقش دارد. مطالعات نقشي ويژه را براي محتوي ژنوم ميتوكندريايي در توليدATP، عملكرد اسپرم و باروري موفق در مردها و پرنده‏ها نشان داده‏اند. احتمالا يكي از دلايل تغيير در تحرك اسپرم و در نهايت باروري، مي‏تواند انواع تغييرات در ژنوم ميتوكندري كه منجر به تغيير آمينواسيد و تاثير در توليد انرژي مي‏شوند، باشند. اين تغييرات در مطالعه پيش رو شناسايي و اثرات معني داري قوي آنها در خصوصيات مختلف اسپرم مشخص شده اند.

تنش حرارتي يك مشكل جدي در پرورش صنعتي طيور تلقي مي¬شود. يكي از راه‏كارهاي مهم در راستاي مقابله با تنش حرارتي، استفاده از فاكتورهاي ژنتيكي و به‏نژادي است. در اين پژوهش با استفاده از مطالعه پويش ژنوم (GWAS) و به كمك تراشه 60 هزارتايي از ماركر SNP شركت Illumina، صفت مقاومت به تنش حرارتي در 202 قطعه پرنده نسل F2 هيبريد لاين آرين و بومي اروميه‏ي ايران، كه بر اثر يك حادثه دچار تنش حرارتي حاد شدند، جهت شناسايي نواحي ژنومي كنترل‌كننده‏ي اين صفت، مورد بررسي قرار گرفت. نتايج نشان داد انتخاب‏ بر مبناي ماركرهاي شناسايي شده (Gga_rs16111480، GGa1uGA354375 و Gga_rs14748694) و همچنين نواحي ژنومي معرفي شده (CEP78، MEF2C، VPS13A و ARRDC3)، بهبود مقاومت به تنش حرارتي و در نتيجه افزايش بازدهي صنعت پرورش طيور را به همراه خواهد داشت A method for identifying and selecting birds resistant to heat stress using genetic markers to increase production efficiency in native and commercial chicken populations

در اين اختراع، بهترين سطح از فراواني آللي نشانگري براي انجام ارزيابي ‏هاي ژنومي در صفت وزن بدن مورد بررسي قرار گرفت. در اين پژوهش از ركوردهاي 488 قطعه پرنده F2‌ حاصل از تلاقي متقابل جوجه ‏هاي سريع الرشد آرين و جوجه ‏هاي بومي كند رشد اروميه ايران در سنين 2 تا 7 هفتگي استفاده شد. نمونه خون تمام پرندگان براي استخراج DNA آنها با استفاده از روش Salting out، جمع آوري شد. نمونه‏ ها با استفاده از تراشه Illumina 60K chicken Beadchip تعيين ژنوتيپ شدند. تعداد 48379 نشانگر SNP پس از عبور از مرحله كنترل كيفيت به پنج زيرگروه با فراواني آللي مختلف (MAF) (1/0-05/0، 2/0-1/0، 3/0-2/0، 4/0-3/0 و 5/0-4/0) تقسيم شدند. پس از اعتبارسنجي و مقايسه صحت ارزيابي دو روش BLUP و ssGBLUP با استفاده از متد 5-fold cross validation (CV)، ميانگين صحت پيش ‏بيني ژنومي در روش ssGBLUP نسبت به روش BLUP براي هفته ‏هاي 2، 3، 4، 5، 6 و 7 به‏ ترتيب 03/59 %، 37/220 %، 46/0 %، 61/5 %، 45/0 % و 73/2 % بهبود داشت. همچنين، نسبت به اطلاعات صد درصد SNP ها، در هفته دوم براي هر يك از MAF هاي 1/0-05/0، 2/0-1/0 و 5/0-4/0 به‏ترتيب 6/0 %، 4/5 % و 6/0 %، در هفته سوم براي MAF 5/0-4/0 مقدار 66/16 %، در هفته چهارم براي هر يك از MAF هاي 4/0-3/0 و 5/0-4/0 به‏ترتيب 37/8 % و 05/6 %، در هفته پنجم براي هر يك از MAF هاي 4/0-3/0 و 5/0-4/0 به‏ترتيب 94/3 % و 5/4 %، در هفته ششم براي هر يك از MAF هاي 2/0-1/0 و 5/0-4/0 به‏ترتيب 31/7 % و 11/4 % و در هفته هفتم براي هر يك از MAF هاي 4/0-3/0 و 5/0-4/0 به‏ترتيب 54/7 % و 91/8 % بهبود ژنتيكي صحت پيش ‎بيني حاصل شد. ضرايب رگرسيوني پيش‏ بيني ژنومي حاصل از اطلاعات صد درصد SNP ها و اطلاعات مربوط به هر زيرگروه MAF قابل قبول بود. نتايج علاوه بر تائيد برتري ssGBLUP در مقايسه با BLUP، برتري زيرگروه ماركرهاي با MAF 5/0-4/0 نسبت به اطلاعات صد در صد SNP ها در بهبود صحت پيش ‏بيني ژنومي در هفته ‏هاي مختلف را نشان داد. استفاده از SNP هاي با فراواني آللي 5/0-4/0 در ارزيابي هاي ژنومي و همچنين ايجاد تراشه ‏هاي كم‏ تراكم نشانگري با فراواني آللي 5/0-4/0، علاوه بر تحميل هزينه ژنوتيپ پايين، مي‌تواند براي رتبه‌بندي مطمئن افراد بر اساس شايستگي ژنتيكي صفت وزن بدن مورد استفاده قرار گيرد. The process of genomic evaluation of growth trait in poultry using selective markers