نشریه محیط زیست طبیعی

نشریه محیط زیست طبیعی

تأثیر بررسی تنوع و ساختار ژنتیکی جمعیت‌های بالابان (Falco cherrug) در ایران با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 ﮔﺮوه ﻣﺤﻴﻂزﻳﺴﺖ، داﻧﺸﻜﺪة ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻃﺒﻴﻌﻲ، داﻧﺸﻜﺪﮔﺎن ﻛﺸﺎورزی و ﻣﻨﺎﺑﻊ ﻃﺒﻴﻌﻲ، داﻧﺸﮕﺎه ﺗﻬﺮان، ﻛﺮج، اﻳﺮان.
2 دفتر موزة ملی تاریخ طبیعی و ذخایر ژنتیکی سازمان حفاظت محیط‌زیست، تهران، ایران.
10.22059/jne.2026.412312.2903
چکیده
بالابان یکی از پرندگان شکاری ارزشمند و در معرض خطر انقراض است که جمعیت‌های آن به‌دلیل تخریب زیستگاه، شکار غیرقانونی، قاچاق و مداخلات انسانی با کاهش شدید جمعیت مواجه شده است. ایران به‌دلیل موقعیت جغرافیایی و تنوع زیستگاهی، یکی از مناطق مهم پراکنش این گونه به‌شمار می‌رود، اما اطلاعاتی دربارة وضعیت ژنتیکی جمعیت‌های آن در کشور موجود نیست. این مطالعه با هدف بررسی اولیة تنوع و ساختار ژنتیکی بالابان در ایران با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره انجام شد. تعداد 10 نمونه از استان‌های تهران، بوشهر، کرمان و خراسان شمالی از بانک بافت دفتر موزة ملی تاریخ طبیعی و ذخایر ژنتیکی سازمان محیط‌زیست ایران تهیه شد. برای این مطالعه، هشت لوکوس ریزماهواره مناسب برای این گونه استفاده شد. نتایج این مطالعه نشان داد که از هشت لوکوس ریزماهوارة مورد مطالعه، فقط یک لوکوس (SSR57) دارای شواهد معنی‌داری از وجود آلل نول بوده ‌است. همچنین، آزمون تعادل هاردی-واینبرگ نیز انحراف معنی‌دار را فقط در همین لوکوس نشان داد. تمامی لوکوس‌های مورد استفاده در این مطالعه چند ریختی بالا نشان داده و دارای 128 آلل بوده‌اند. به‌علاوه، مقدار هتروزیگوسیتی مشاهده‌شده برای لوکوس‌ها در دامنة 1-0/6 و مقدار هتروزیگوسیتی مورد انتظار بین 0/939-0/794 محاسبه شد که نشان‌دهندة تنوع ژنتیکی به نسبت بالا در جمعیت‌های بالابان ایران است. مقدار کلی ضریب درون‌آمیزی (FIS) 084/0 به‌دست آمد که نشان‌دهندة درون‌آمیزی محدود بین نمونه‌های مورد مطالعه بوده است و می‌تواند نشان‌دهندة آن باشد که جمعیت‌های بالابان در ایران، علی‌رغم تهدیدهای موجود، همچنان تنوع ژنتیکی مناسبی را حفظ نموده‌اند. همچنین آزمون‌های گردن بطری ژنتیکی نیز هیچ شواهدی مبنی بر کاهش ناگهانی اندازة جمعیت در ایران نشان ندادند. از سوی دیگر، آنالیزهای ساختار ژنتیکی بر اساس منطق‌های بیزین و بیشینة درست‌نمایی حاکی از آن بود که نمونه‌های مورد استفاده در این مطالعه به دو خوشة ژنتیکی قابل تفکیک هستند. با توجه به آنکه برای بالابان‌های ایران دو زیر گونة F. c. cherrug و F. c. milvipes معرفی شده است، بنابراین دو خوشة ژنتیکی حاصل در این مطالعه، می‌تواند تایید‌کنندة حضور دو زیر گونة مذکور در ایران باشد. این مطالعه بینش اولیه در خصوص وضعیت تنوع و ساختار ژنتیکی بالابان در ایران ارائه می‌دهد. مطالعات تکمیلی براساس نمونه‌برداری از همة مناطق تحت پراکنش این گونه در ایران الزامی است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Genetic diversity and structure of Saker Falcon (Falco cherrug) populations in Iran using microsatellite markers

نویسندگان English

Fatemeh Gholami 1
Leila Ezodinloo 2
Mohammad Kaboli 1
1 Department of Natural Environment, Faculty of Natural Resources, College of Agriculture and Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
2 National Museum of Natural History and Genetic Resources, Department of Environment of Iran, Tehran, Iran.
چکیده English

The Saker Falcon is a valuable and endangered raptor species whose populations have sharply declined due to habitat destruction, illegal hunting, trafficking, and human disturbances. Owing to its geographical position and habitat diversity, Iran represents one of the important regions within this species’ distribution range; however, no information has been available regarding the genetic structure of its populations in the country. This study aimed to conduct an initial assessment of the genetic diversity and structure of Saker Falcons in Iran using microsatellite markers. Despite extensive efforts to collect samples nationwide, only 10 individuals were obtained from Tehran, Bushehr, Kerman, and North Khorasan provinces, sourced from the tissue bank of the National Museum of Natural History and Genetic Resources of Iran's Department of Environment. Based on recent studies, eight microsatellite loci appropriate for this species were selected for this study. The results showed that among the eight loci examined, only one locus (SSR57) exhibited significant evidence of null alleles. Likewise, the Hardy–Weinberg equilibrium test indicated a significant deviation only in this locus. All loci used in this study displayed high polymorphism, with eight to twelve alleles per locus. Furthermore, the observed heterozygosity ranged from 0.6 to 1.0, while the expected heterozygosity ranged from 0.794 to 0.939, indicating relatively high genetic diversity in Iranian Saker Falcon populations. The overall inbreeding coefficient (FIS) was estimated at 0.084, suggesting limited inbreeding among the analyzed samples and implying that, despite existing threats, Iranian populations of the Saker Falcon have retained an adequate level of genetic diversity. Additionally, bottleneck analysis provided no evidence of a recent considerable population decline in Iran. Population structure analyses based on Bayesian inference and maximum-likelihood approaches indicated that the samples were grouped into two distinct genetic clusters. Given that two subspecies, F. c. cherrug and F. c. milvipes, have been reported in Iran, these two identified genetic clusters may confirm the presence of both subspecies within the country. This study provides a preliminary insight into the status of genetic diversity and population structure of the Saker Falcon in Iran. Further studies based on sampling from all regions within the distribution range of this species in Iran are necessary.

کلیدواژه‌ها English

;">Genetic diversity, Microsatellite loci, ;">Population structure, ;">Saker Falcon.
Beasley, J., 2022. Developing Massively Parallel Sequencing multiplexes for Birds of Prey: A pilot study for non-human forensics and conservation biology (Doctoral dissertation, University of Leicester).
Corander, J., Marttinen, P., Sirén, J., Tang, J., 2013. BAPS: Bayesian analysis of population structure. Department of Mathematics and statistics University of Helsinki, 14.
Dixon, A., 2015. Commodification of the Saker Falcon Falco cherrug: Conservation problem or opportunity?. In Problematic Wildlife: A Cross-Disciplinary Approach (pp. 69-89). Cham: Springer International Publishing.
Goudet, J.F.S.T.A.T., 1995. FSTAT (version 1.2): a computer program to calculate F-statistics.
Gousy-Leblanc, M., Yannic, G., Therrien, J.F. and Lecomte, N., 2021. Mapping our knowledge on birds of prey population genetics. Conservation Genetics 22(5), 685-702.
Kaboli, M., Aliabadian, M., Tohidifar, M., Hashemi, A., Mousavi, S.B., Roselaar, C., 2017. Atlas of the Birds of Iran. Jahad Daneshgahi, Alborz Branch (Kharazmi University), Tehran, Iran, 628 p.
Kolnegari, M., Jamali, M., Naserifard, M., Ghous, K., Hazrati, M., Panter, C.T., Dwyer, J.F., 2021. Falconry petroglyphs in Iran: new findings on the nexus between ancient humans and birds of prey. European Journal of Wildlife Research 67(3), p.38.
Lu, J., Lu, J., Li, X.F., Jiang, H., 2016. Complete mitochondrial genome of the Saker falcon, Falco cherrug (Falco, Falconidae). Mitochondrial DNA Part A 27(5), 3226-3227.
Magonyi, N.M., Mátics, R., Szabó, K., Fehérvári, P., Solt, S., Palatitz, P., Vili, N., 2019. Characterization of novel microsatellite markers for the red-footed falcon (Falco vespertinus) and cross-species amplification in other Falco species. European Journal of Wildlife Research, 65(4), p.62.
Marta, B., Lenka, P., Petra, B., Katerina, K., Tomas, U., 2012. Genetic differences between wild and captive populations of the peregrine falcon (Falco peregrinus) and the saker falcon (Falco cherrug) living in the Czech Republic. Journal of Agricultural Science and Technology B 2(6B) p.642.
Nittinger, F., Gamauf, A., Pinsker, W., Wink, M., Haring, E., 2007. Phylogeography and population structure of the saker falcon (Falco cherrug) and the influence of hybridization: mitochondrial and microsatellite data. Molecular Ecology 16(7), 1497-1517.
Padula, A., Buono, V., Giangregorio, P., Mengoni, C., Mucci, N., 2023. Cross-amplification in falcons and their hybrids: A new im-plemented multi-locus panel for conservation and forensic purposes. Journal of Forensics Research 14(6).
Petrov, R., Yarkov, D., Chakarov, N., 2024. Genetic analysis of Saker Falcon (Falcocherrug) subspecies. Biodiversity Data Journal 12, p.e116889.
Piry, S., Luikart, G. and Cornuet, J.M., 1999. BOTTLENECK: a computer program for detecting recent reductions in the effective population size using allele frequency data.
Pomichal, K., Vági, B., Csörgő, T., 2014. A case study on the phylogeny and conservation of Saker Falcon. Ornis Hungarica 22(1), 1-14.
Ponnikas, S., Ollila, T., Kvist, L., 2017. Turnover and postbottleneck genetic structure in a recovering population of Peregrine Falcons Falco peregrinus. Ibis 159(2), 311-323.
Pritchard, J.K., Stephens, M., Rosenberg, N.A., Donnelly, P., 2000. Association mapping in structured populations. The American Journal of Human Genetics 67(1), 170-181.
Raymond, M., Rousset, F., 1995. GENEPOP (version 1.2): population genetics software for exact tests and ecumenicism.
Rozhkova, D.N., Shnayder, E.P., Tambovtseva, V.G., Karyakin, I.V., Blekhman, A.V., Lazebny, O.E., Sorokina, S.Y., Zinevich, L.S. and Kulikov, A.M., 2026. Evolutionary Relationships and Genetic Diversity in the Southern Siberian Populations of the Saker Falcon (Falco cherrug), a Young and Endangered Species. Diversity 18(1), p.50.
Sarà, M., Mengoni, C., Mucci, N., Guzzo, E., Ruzic, M., Amato, M., Antioco, N., Boano, G., Bondì, S., Leonardi, G., Nardo, A., 2019. Genetic variability and population structuring in the European Lanner Falcon Falco biarmicus feldeggii. Avocetta 43(1).
Sun, J., Dixon, A., Gu, Z., Lin, Z., Zhan, X., 2021. Status of the saker falcon in China. Science China Life Sciences 64(5), 828-831.
Van Oosterhout, C., Hutchinson, W.F., Wills, D.P., Shipley, P., 2004. MICROCHECKER: software for identifying and correcting genotyping errors in microsatellite data. Molecular Ecology Notes 4(3), 535-538.
Wilcox, J.J., Boissinot, S., Idaghdour, Y., 2019. Falcon genomics in the context of conservation, speciation, and human culture. Ecology and Evolution 9(24), 14523-14537.
Zinevich, L., Prommer, M., Laczkó, L., Rozhkova, D., Sorokin, A., Karyakin, I., Bagyura, J., Cserkész, T., Sramkó, G., 2023. Phylogenomic insights into the polyphyletic nature of Altai falcons within eastern sakers (Falco cherrug) and the origins of gyrfalcons (Falco rusticolus). Scientific Reports 13(1), p.17800.