動物遺傳資源生態(tài)保護的模式及應用

高騰云，白躍宇，孫 宇，付 彤，廉紅霞

(1.河南農(nóng)業(yè)大學 牧醫(yī)工程學院,河南 鄭州 450002; 2.河南省畜牧局，河南 鄭州 450008)

在過去幾十年畜牧業(yè)發(fā)展過程中，由于多種因素的影響，致使一些動物遺傳資源處于頻危狀態(tài)[1]。動物遺傳資源是畜牧業(yè)發(fā)展的基礎和戰(zhàn)略資源，為了畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，保護動物遺傳資源非常必要[2]，探討動物遺傳資源的生態(tài)保護則成了一個重要的議題。關于動物遺傳資源的保護，在多種生態(tài)地理區(qū)域條件下，形成了諸多的生態(tài)保護模式，在此從不同的尺度考察，介紹自然保護區(qū)保護模式、生態(tài)島保護模式、小群體協(xié)議制生態(tài)保護模式、多級保種技術體系模式。

1 動物遺傳資源的自然保護區(qū)保護模式

1.1 自然保護區(qū)與動物遺傳資源保護

自然保護區(qū)是對有代表性的自然生態(tài)系統(tǒng)、珍稀瀕危動植物物種的天然集中分布的陸地、水域，依法劃出一定面積予以特殊保護和管理的區(qū)域。自然保護區(qū)包括生態(tài)系統(tǒng)類型保護區(qū)、生物物種保護區(qū)等類型。對處于頻危狀態(tài)的單個物種采取各種保護措施是非常必要的，但對于保護整體生物多樣性來說，最有效的方法還是保護生物的生境和保護整個生態(tài)系統(tǒng)。當前生物多樣性的保護已越來越依賴于保護區(qū)的建立[3]。動物遺傳資源自然保護區(qū)可以對被保護的生態(tài)系統(tǒng)和動物遺傳資源進行原地保護，為動物特意保留棲息地，最大限度地減少人類活動和生境喪失給物種及遺傳多樣性帶來的影響，有效地保護動物遺傳資源的生物多樣性。專門的科研類型的自然保護區(qū)，能夠為相關研究保存一個完整的生態(tài)系統(tǒng)和相應的被保護動物遺傳資源。

自然保護區(qū)的建立，需要足量的國土面積，并且需要嚴格的管理，盡可能減少人類活動對于自然保護區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的擾動，通常是多種動植物種類共享一個保護區(qū)。自然保護區(qū)可以分為嚴格的保護區(qū)和不嚴格的保護區(qū)，前者是指完全的保護，后者是指部分的保護。對于某一生態(tài)類型區(qū)域的動物遺傳資源的保護，要依據(jù)其價值和頻危程度，以及當?shù)氐目陀^條件，可以采用不嚴格的保護區(qū)進行保護。

1.2 動物遺傳資源自然保護區(qū)保護案例

在西藏阿里地區(qū)的羌塘自然保護區(qū)，總面積約29.8×104km2，保護區(qū)內(nèi)包含了高寒草原、高寒濕地、高山荒漠等多種生態(tài)類型，在自然保護區(qū)內(nèi)有野牦牛、藏野驢、藏羚羊、巖羊等野生動物。在野牦牛群中往往既有金絲野牦牛，又有黑色野牦牛、白色野牦牛。在金絲野牦牛的活動區(qū)域內(nèi)也有牧民的活動，但是禁止狩獵和捕獲野生動物。通常情況下金絲野牦牛自由活動，行走緩慢，當察覺到有人靠近它們，就快速往山上跑。

金絲野牦牛喜歡群居，能發(fā)現(xiàn)1～2頭，周邊就可能還有其他個體。其中有一群達到30多頭，群體中以母牦牛和牦牛犢為主，母牦牛帶著犢牛，犢牦牛在群中約占1/3。從種群年齡金字塔結(jié)構(gòu)關系來分析，該群體的年齡結(jié)構(gòu)比較合理，種群呈現(xiàn)增加勢頭。經(jīng)自然保護區(qū)人員調(diào)查，在2011年有金絲牦牛170多頭，數(shù)量比設立自然保護區(qū)之前明顯增加了[4]。說明自然保護區(qū)對金絲野牦牛的保護起到了應有作用。野牦牛和野驢都是動物育種的重要遺傳素材，育種專家曾經(jīng)利用野牦牛與家牦牛雜交，成功育成了大通牦牛以及無角系牦牛[5-6]。更重要的是，羌塘自然保護區(qū)的實踐可以為建立畜禽遺傳資源生態(tài)保護區(qū)提供借鑒。

2 動物遺傳資源的生態(tài)島保護模式

2.1 動物遺傳資源生態(tài)島保護概念與模式

生態(tài)島是在自然條件下形成的能夠與外界有效隔離的相對封閉的生態(tài)系統(tǒng)，通過內(nèi)部的物質(zhì)和能量循環(huán)維持系統(tǒng)的穩(wěn)定，使動植物遺傳資源得以繁衍和保護。

生態(tài)島應具備的條件：需要與外界相對有效地隔離，受外界因素的影響較小。內(nèi)部能夠進行物質(zhì)與能量的循環(huán)，通過系統(tǒng)內(nèi)部的植物生產(chǎn)能夠維持系統(tǒng)的穩(wěn)定；要有足夠的面積并且要有緩沖地帶；生態(tài)環(huán)境與動物原生存環(huán)境一致。不需要或者很少需要外界的物資和資金投入。

在自然條件下形成的生態(tài)島，對很多動物遺傳資源起到了長期穩(wěn)定的保護作用。在人類開發(fā)利用自然活動日益頻繁的情況下，建立模擬生態(tài)島保護動物遺傳資源實屬必要。在山區(qū)有很多山地林場，在平原地區(qū)也有一些大型國營林場，林場有大量的土地資源和豐富的飼草飼料，同時林區(qū)或者林場的地理環(huán)境相對比較封閉，有利于建立動物保種群體。以林區(qū)和林場為基礎，構(gòu)建動物遺傳資源保護生態(tài)島是可行的。要實施這一計劃，從管理層面需要在林業(yè)和畜牧業(yè)兩個部門之間形成共識，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)；還需要有專項保種資金作為保障。

2.2 動物遺傳資源的生態(tài)島保護案例

西沙群島的東島存在野生黃牛。體格矮小，毛色棕黃，皮膚較厚，耐潮濕，抗炎熱。具有敏銳的聽力和強烈的奔跑能力。東島岸線長度6.12 km，熱帶季風氣候，年平均氣溫為26～27 ℃，年降雨量接近1 500 mm。東島植被叢生，枝葉茂密，中部的水塘儲有天然淡水資源，氣候和生物因素為其繁衍提供了基礎條件。

東島野牛黃牛分為兩大群，較大較多的一群有近一百頭，另一群有數(shù)十頭。東島野生黃牛能夠保持穩(wěn)定的種群，主要在于遠離大陸，很少受到人為因素的生態(tài)擾動。尤其是部隊接管東島后，禁止人員隨意登島，不允許隨意宰殺黃牛[7]，從而使黃牛種群保持穩(wěn)定，遺傳資源得以保護。

3 動物遺傳資源小群體協(xié)議制生態(tài)保護模式

3.1 動物遺傳資源小群體協(xié)議制生態(tài)保護的概念與模式

在適合動物本品種生存的相對封閉的原產(chǎn)地生境下，以分散飼養(yǎng)于眾多養(yǎng)殖戶的小群體為基礎建立區(qū)域保種群，通過與各個養(yǎng)殖戶簽訂有償保種長期協(xié)議，使動物種群相對穩(wěn)定，動物遺傳資源得以保護。要重視在特殊生態(tài)條件下設立保種小群體。一般來說，越是偏遠閉塞的地區(qū)，越是受外界的擾動較少，當?shù)氐男∩掣m合本品種的生存，適合于建立保種小區(qū)。區(qū)分不同的遺傳類型，從而保證整個群體的遺傳多樣性和豐富的基因類型；先劃分遺傳類型，再確定各個類型的最低保種數(shù)量。各個類型的保種小群要分別建于不同區(qū)域，但是從管理上來說，各個類型的保種小群要構(gòu)成一個整體[8]。

對于動物遺傳資源的保存，農(nóng)戶保存要與保種場保存并重，因為保種場保種存在風險，一旦遭遇嚴重傳染病，則有可能出現(xiàn)全軍覆沒的情況。動物遺傳資源小群體協(xié)議制生態(tài)保護模式，一般適合于淺山丘陵區(qū)養(yǎng)殖戶對動物遺傳資源的保種，突出特點是保種費用較低，在能夠持續(xù)地開展組織管理工作的條件下，保種的安全性還是比較高的。

3.2 動物遺傳資源小群體協(xié)議制生態(tài)保護模式案例

在吉林省東北部某山區(qū)，為了保存地方牛種資源-延邊牛，當?shù)卣c山區(qū)鄉(xiāng)村的農(nóng)戶簽訂保種協(xié)議，農(nóng)戶對簽訂協(xié)議的保種牛只負責，按照年度進行驗收，依據(jù)保種的數(shù)量付給保種費用。通過這種小群體協(xié)議制生態(tài)保護模式，在近20年的時間內(nèi)雖然農(nóng)村養(yǎng)殖形勢變化很大，但是當?shù)氐难舆吪Ｅ７N資源依然保持了穩(wěn)定的數(shù)量和合理的種群結(jié)構(gòu)，牛群質(zhì)量還略有提高。

在保種的過程中要注重于對動物攜帶病原菌的凈化工作。例如，一些地方雞的保種群攜帶有雞白痢、白血病病原，既對保種群是一個潛在的威脅，又對生產(chǎn)的產(chǎn)品的安全性是一種影響[9]，因此要做到對動物攜帶病原菌的凈化工作。

4 動物遺傳資源的多級保種技術體系模式

4.1 動物遺傳資源的多級保種技術體系的概念與模式

針對地方家畜遺傳資源，采取傳統(tǒng)保種與現(xiàn)代生物技術保種相結(jié)合的策略，建立保護區(qū)、保種場、種公畜站及遺傳物質(zhì)冷凍庫相結(jié)合的多級保種體系，從而使地方家畜遺傳資源得到長期保護[10]。

構(gòu)建“活體保種-細胞保種-分子保種技術”為一體的保種配套技術，需要建成家畜種質(zhì)資源庫，進行細胞保種和分子保種[8]。細胞保種包括：收集家畜生殖細胞(精子、卵子)、受精卵和胚胎、細胞系或細胞株等材料，進行超低溫冷凍保存。分子保種包括：創(chuàng)建家畜基因組DNA文庫、cDNA文庫等種質(zhì)資源基因庫，用分子遺傳標記確定留種后代，保留含優(yōu)良基因的個體，實現(xiàn)家畜優(yōu)良基因的分子保種。

動物遺傳資源的多級保種技術體系模式，對于保種條件和技術水平要求高，保種費用也高，保種安全性很高，一般適用于經(jīng)濟價值較高的優(yōu)良家畜遺傳資源的保種。

4.2 動物遺傳資源的多級保種技術體系案例

對南陽牛遺傳資源的保護，建立了保護區(qū)、保種場、種公牛站及遺傳資源冷凍庫相結(jié)合的開放式動態(tài)“四級保種”體系，在南陽牛保護區(qū)內(nèi)飼養(yǎng)基礎母牛3.85萬頭；保種場飼養(yǎng)繁殖母牛156頭；種公牛站飼養(yǎng)公牛20頭，血緣9個；還建成南陽牛種質(zhì)資源庫，遺傳資源庫冷凍保存遺傳材料36 991份。這種動物遺傳資源的多級保種技術體系，能夠確保南陽牛種質(zhì)資源的安全。

5 小 結(jié)

動物遺傳資源保護模式有多種多樣，通過分析動物遺傳資源生態(tài)保護的典型模式，可以領會到生態(tài)保護的思想貫穿其中，既可以從宏觀層面的保護區(qū)著手，也可以從微觀層面的小群體著手；既要重視生態(tài)保種方案，也要關注生物技術與生態(tài)保種的結(jié)合。針對某一地方動物遺傳資源保種，需要融入生態(tài)保護的思想，結(jié)合當?shù)氐纳鷳B(tài)地理條件和資源情況，才能夠制定出科學合理的生態(tài)保種方案，為更好地開展動物遺傳資源保護起到積極作用。