淺談動(dòng)物遺傳資源的保護(hù)與利用

李春陽 蔡元 李建江 武文莉

(西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院 730124)

我國是世界上國土面積最大的國家之一，生態(tài)和地理環(huán)境千差萬別，從降雨充沛的熱帶雨林到空氣稀薄的高原凍土，從良田千頃的江南米鄉(xiāng)到戈壁亂石的廣袤荒漠。不同地區(qū)由于環(huán)境等因素孕育了豐富多彩的生物遺傳資源，使得我國成為世界上野生動(dòng)物和家畜種類最為豐富的國家之一，世界聯(lián)合國糧農(nóng)組織(FAO) 將動(dòng)物遺傳資源定義為所棲居在地球上已經(jīng)改變或尚未改變的環(huán)境條件下，動(dòng)物的繁殖、品種、類型和種群數(shù)量。隨著生命科學(xué)研究的進(jìn)步，動(dòng)物遺傳資源的重要性越來越受到人們重視，作為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源，國際上已將對(duì)生物遺傳資源占有情況作為衡量一個(gè)國家國力的重要指標(biāo)之一。而我國前些年由于社會(huì)發(fā)展的需要和人們認(rèn)知水平的限制，使我國生態(tài)環(huán)境和生物多樣性受到嚴(yán)重破壞，動(dòng)物遺傳資源隨之減少，近年來由于人們認(rèn)知水平及自身生活質(zhì)量提高，生態(tài)環(huán)境越發(fā)受到重視，生態(tài)文明建設(shè)已提高到國家發(fā)展的層面布局，這關(guān)系到人民福祉，關(guān)乎民族未來，生物多樣性和動(dòng)物遺傳資源值得我們每個(gè)人去保護(hù)利用。

1 我國動(dòng)物遺傳資源的發(fā)展現(xiàn)狀

自新中國成立以來，由于當(dāng)時(shí)盲目追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展、大量地開墾田地，造成生態(tài)環(huán)境惡化，適合動(dòng)物生存的棲息地驟減，致使以前許多常見的野生物種數(shù)量大幅減少甚至瀕臨滅絕。如曾經(jīng)廣泛分布于我國西北卻因捕殺導(dǎo)致數(shù)量稀少的亞洲野驢、數(shù)量極少瀕臨滅絕的斑鱉還有已經(jīng)滅絕的華南虎。而地方家畜的生存情況同樣不容樂觀，外來品種的引進(jìn)和無規(guī)劃雜交導(dǎo)致許多具有優(yōu)秀表型和遺傳資源的地方品種數(shù)量減少甚至已經(jīng)滅絕[1]，我國已確證瀕臨滅絕的資源44 個(gè)（敖魯古雅馴鹿、新疆黑蜂等），瀕危資源15 個(gè)（浦東雞、蘭州大尾羊等）[2-3]，已滅絕的資源17 個(gè)（蕩腳牛、九斤黃雞等），家畜遺傳資源地流失比想象的更為嚴(yán)重。由于農(nóng)戶對(duì)遺傳資源保護(hù)意識(shí)淡薄，加之畜禽品種保護(hù)宣傳力度小，地方品種經(jīng)濟(jì)效益低于外來品種，在短短的數(shù)年中就可能導(dǎo)致地方品種資源純度急劇下降甚至消失，通過相關(guān)調(diào)查和審核發(fā)現(xiàn)，我國畜禽遺傳資源主要的432 個(gè)畜品種中有158 個(gè)由于規(guī)模減小已很大程度上喪失原有的育種潛力，其中已有32 個(gè)不可挽救或已絕種，目前我國71%的豬、44%的馬驢、34%的牛、20%的家禽、15%的綿山羊種質(zhì)資源受到不同程度的威脅[4-5]。

如今國家建立了一定數(shù)量的保護(hù)區(qū)和保種場，但由于我國動(dòng)物品種數(shù)多，保種投資成本大，保種工作仍然困難重重，有些保護(hù)區(qū)和保種場因?yàn)槠贩N數(shù)量的限制，迫使其進(jìn)行近親交配導(dǎo)致遺傳性能退化也屢見不鮮，動(dòng)物遺傳資源的保護(hù)形勢(shì)依舊嚴(yán)峻。

2 動(dòng)物遺傳資源的保護(hù)方法與技術(shù)

2.1 活體保存

活體保存是動(dòng)物遺傳資源保護(hù)中最為傳統(tǒng)的方法，但也是現(xiàn)在最值得提倡的方式之一，動(dòng)物體本身是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展必不可少的素材，根據(jù)需要投入大量的人力、財(cái)力和設(shè)備。

2.1.1 原地保護(hù)

通過在動(dòng)物資源原產(chǎn)地建立保護(hù)區(qū)（青海可可西里國家級(jí)藏羚羊保護(hù)區(qū)）或保種場（山東嘉祥小尾寒羊保種場）的方式進(jìn)行保護(hù)，目前這種保護(hù)方法廣泛應(yīng)用于全國各地，對(duì)我國的動(dòng)物資源保護(hù)起到積極作用。

2.1.2 異地活體保存

動(dòng)物原棲息地由于某些因素變化，不適合該品種的生存，而人為地尋找環(huán)境氣候等與之相適應(yīng)的地區(qū)或有充裕的科技資金支持地區(qū)進(jìn)行動(dòng)物保護(hù)的方式。目前我國也有少數(shù)品種遷移出原產(chǎn)地進(jìn)行建場保護(hù)，同時(shí)展開一系列的科學(xué)研究。如云南省有關(guān)部門通過從農(nóng)戶手中收集茶花雞在昆明進(jìn)行保種和科學(xué)研究，藏香豬被引入中國農(nóng)業(yè)大學(xué)進(jìn)行純種繁育等。

2.2 冷凍保存技術(shù)

2.2.1 冷凍精液保存

冷凍精液保存技術(shù)簡稱凍精技術(shù)，主要是利用液氮作為冷源將精液從正常狀態(tài)降溫到-196℃的過程，讓精子很快降溫穿過產(chǎn)生致死性冷凍傷害的危險(xiǎn)溫區(qū)（-60～0℃）[6]，減少冰晶對(duì)精子的損傷[7]，在冷凍狀態(tài)下精子的活動(dòng)和代謝完全停止，達(dá)到長期有效的保存效果。目前很多國家都建立了相關(guān)的動(dòng)物精液庫來保護(hù)優(yōu)良家畜品種和珍稀野生動(dòng)物[8]，為動(dòng)物遺傳資源的保護(hù)和利用做出巨大貢獻(xiàn)。

2.2.2 冷凍胚胎保存

技術(shù)原理與冷凍精液相同，隨著動(dòng)物遺傳和繁殖技術(shù)的發(fā)展，冷凍胚胎保存技術(shù)的應(yīng)用使動(dòng)物遺傳資源的保護(hù)工作變得相對(duì)簡便，從理論上講，如果冷凍胚胎保存時(shí)間不受限制，就不需要保存整個(gè)品種個(gè)體[9]。凍胚技術(shù)的應(yīng)用不受動(dòng)物體自身、時(shí)間、地點(diǎn)的限制，彌補(bǔ)了活體保存的不足（自然災(zāi)害、氣候變化、疾病等），可以大幅度降低保護(hù)和飼養(yǎng)的成本，但由于冷凍、解凍技術(shù)與方法等因素，胚胎解凍后成活率目前不能達(dá)到100%，因此，冷凍胚胎保存是今后動(dòng)物遺傳資源保護(hù)的重點(diǎn)研究方法和方向。

2.3 其他可用于遺傳資源保護(hù)的技術(shù)

從1997 年第一只由體細(xì)胞克隆的綿羊“多莉”誕生以來，克隆技術(shù)一直是生物研究的熱點(diǎn)話題，由于動(dòng)物體細(xì)胞中攜帶有全部遺傳信息，只要有任何動(dòng)物的體細(xì)胞或生殖細(xì)胞就可以讓其生長成一個(gè)完整的動(dòng)物體。此外，由于細(xì)胞生物學(xué)和細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，這些技術(shù)廣泛應(yīng)用于動(dòng)物遺傳資源的保護(hù)中。自2001 年起，針對(duì)畜禽遺傳資源理論方法的建立、調(diào)查和動(dòng)態(tài)信息分析及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建、珍稀畜禽品種活體搶救性保護(hù)、遺傳多樣性評(píng)估和細(xì)胞庫的建立等5 個(gè)主要方面開展積極、有效的工作，特別是建立了重要、瀕危畜禽遺傳資源體細(xì)胞庫技術(shù)平臺(tái)和體外培養(yǎng)細(xì)胞生物學(xué)特性檢測與研究技術(shù)平臺(tái)，開辟了畜禽種質(zhì)資源收集、整理、保存和利用的新途徑［10］。然而無論是克隆技術(shù)還是細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的研究與應(yīng)用，其本質(zhì)是細(xì)胞的自我更新復(fù)制，其上一代和下一代在基因型和基因組成相同，而動(dòng)物遺傳資源的保護(hù)更重要的是遺傳物質(zhì)的多樣性，不只是簡單的拷貝過程。盡管如此，這些現(xiàn)代技術(shù)的研究應(yīng)用仍然為動(dòng)物遺傳資源的保護(hù)和利用提供新途徑。

3 我國動(dòng)物遺傳資源保護(hù)和利用的對(duì)策

綜上，不論我國動(dòng)物遺傳資源的現(xiàn)狀還是現(xiàn)階段采用的技術(shù)方法仍存在許多問題，因此，在今后保護(hù)利用工作中應(yīng)具體問題具體解決。首先，活體保存依舊是今后一段時(shí)間主要的保護(hù)方法，這種方式需在資源所在地制定相應(yīng)的保護(hù)政策法規(guī)，嚴(yán)禁人為捕殺與外來品種的雜交，更不能隨意破壞其棲息地，適當(dāng)進(jìn)行科學(xué)、有效的選配保種方案，一旦脫離活體保存這個(gè)根本條件，未來的保種育種工作就成了無源之水、無本之木，更談不上利用與保護(hù)。同時(shí)，需要充分挖掘動(dòng)物遺傳資源的價(jià)值與潛力，將實(shí)際生產(chǎn)和保護(hù)相結(jié)合，根據(jù)不同物種充分發(fā)揮其食用、科研、觀賞等價(jià)值，達(dá)到“以用促保”。其次，加大科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，充分發(fā)揮冷凍、克隆、細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，建立相應(yīng)的基因庫，與傳統(tǒng)保種育種齊頭并進(jìn)。有關(guān)部門和社會(huì)團(tuán)體應(yīng)積極宣傳推廣動(dòng)物遺傳資源的重要性，要讓更多的人自覺保護(hù)他們手中優(yōu)秀資源。此外，國家應(yīng)加大對(duì)動(dòng)物遺傳資源的扶持力度和資金投入，不能讓一些目前看似無價(jià)值的動(dòng)物遺傳資源消失，這是關(guān)乎國家可持續(xù)發(fā)展的大事，也是對(duì)未來社會(huì)動(dòng)物遺傳資源利用的責(zé)任。我國現(xiàn)代動(dòng)物保種育種工作與遺傳資源保護(hù)利用開展較晚，遺傳性能的提升是一個(gè)艱巨而漫長的過程，動(dòng)物遺傳資源的開發(fā)利用更不可能一蹴而就，將生態(tài)文明建設(shè)與野生動(dòng)物保護(hù)利用相結(jié)合，繼續(xù)挖掘地方家畜品種資源的潛力，發(fā)揮地方品種資源優(yōu)勢(shì)，將我國從一個(gè)動(dòng)物遺傳資源大國變?yōu)橐粋€(gè)動(dòng)物遺傳資源強(qiáng)國。