畜禽种质资源的评估、利用与保护

徐 珊 珊

(安徽省农业科学院畜牧兽医研究所 , 安徽合肥 230031)

摘要 在分析畜禽种质资源的战略价值、 科学价值、 经济价值和历史文化价值的基础上 , 对国内外畜禽种质资源的现状进行了评估 , 并 提出了可持续利用与开发畜禽遗传资源的措施及其保护策略。 关键词 畜禽种质资源 ; 危机评估 ; 可持续利用 ; 多样性保护

中图分类号 S816.35 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2008) 25-10916-03

作者简 介 徐珊珊 (1981-) , 女 , 安徽 安 庆 人 , 研 究 实 习 员 , 从 事分 子

遗传育 种研 究。

收稿 日期 2008-08-15

1 畜禽种 质资源的价 值 1. 1 战 略 价 值

在 动 物 生 产 中 , 畜 禽 以 肉、 奶、 蛋、 毛、 皮 、

羽、 畜 力和有机 肥 等形 式 供 应了 人 类 30%~40%的 需 求 , 这 些来 源于 40多个畜 禽种类 的约 4500个品 种 [1], 因 此畜禽 种 质资源 是满足人类 食物与健康的 直接 来源 , 是人 类社 会现 在 和未来 不可缺少的 重要资源。

数千年来 , 人类对 动物进行驯 化、 培育 , 产生 了丰 富的 畜 禽 品种 , 然 而畜 禽 种质 资源 也 遭受 到 了前 所未 有 的破 坏 , 大 量 生 产 性 能不 高、 具有 一 定 特 色 的 地 方 品种 或 类 群 濒 临 灭 绝 , 甚至消亡。为 此 , 无论 是发达国 家还 是发 展中 国家 , 都 在 逐步建 立和完善保 护本国种质资 源的 法规 和制 度 , 形 成强 大 的国家保 护力量。尤其 是近年来 , 很 多发达 国家 纷纷 抢占 生 物种质 资源 , 使 这种争夺的态 势愈演愈烈 。 1. 2 科 学价值

畜禽 种质 资源 具有 非常 重要 的科学 价值 ,

可以利用群 体间以 及 个体 间 的 遗传 变 异 来研 究 其 发育 和 生 理机制 , 深入了 解 其驯 化、 迁 徙、 进 化、 品 种形 成 过 程 以 及 其 他一些生 物学基础问 题。如以澳大 利亚的 B oo roola 美 利奴 羊 为 研究 材料 , 发 现 了绵 羊排 卵 数主 要 由单 个主 基 因控 制 , 但 是对它 的控制机 理 有待 于 进 一步 研 究。 一些 具 有 特殊 基 因 的动物 品种是研究 的理想对象 , 如加 利福尼 亚大 学培 育的 近 交系鸡 , 被全世界 广泛用于免 疫学和 抗病 力的 研究 。尤其 是 近 年来 对畜 禽 基因 图谱 的 研究 , 以 及 对特 定基 因 , 如 控制 生 长、 繁 殖和 疾病 基 因的 鉴别 和 控制 技 术研 究 , 对特 殊 的动 物 遗传资 源的需求更 为迫切。

1. 3 经济 价值 据测 算 , 在畜 牧生 产 过程 中 , 畜禽 种 质资 源 的直接 贡献在各种 因素中所占比 例最大 , 达到 40%以上。 而 饲料 、 繁 殖、 防 病 治 病 等 管 理 工 作 是 以 畜 禽 种 质 资 源 为 前 提的 [2]。

满足人类需 要的 畜牧 生 产 及改 良 需 要依 赖 于 畜禽 种 质 资源。它是 育种学家进 行育种、 塑造 未来所 需要 畜禽 品种 的 基本素材 。未来的畜牧 业可能使 用与 目前 不同 的系统 , 种 质 资源遗 传变异将为 迅速而又经济 地适应市场 变化提供基 础。 1. 4 历史文 化价值 畜 禽品种 是在 特定 的自 然生 态 环境 和 社会 历史条 件下 , 经过人 类长期 驯化、 培育而 成的 , 几千年 来 一直和人 类生活密切 相关 , 它 们是人 类文 化的 特征 之一。 这 些遗传资源 的存在 也 为研 究 一 个国 家 的 历史 文 化 遗产 提 供 了 依据 , 与 建筑 物 和地 理遗 址 具有 历 史价 值一 样 , 畜 禽种 质 资源也 同样具有 一 定的 历 史 价值 。如 多 米尼 加 鸡 被认 为 是

美国 最古老 的品种 , 羽毛 白黑相 间、 玫 瑰冠 , 在美国 的乡村 艺 术、 音 乐和 文学 作 品中 多有 描 写 , 现仅 有少 量 被养 鸡 爱好 者 饲养 , 而且已经 高 度 近交 , 生 活 力 下降 。它 们与 许 多 其 他 过 去 人类 文明 和 生活 方式 的 纪念 物一 样 , 当 受到 威 胁时 , 理 应 受到珍 视和保护 [2]。 2 畜禽种 质资源现状 评估

2. 1 世界 性的 畜禽 种 质 资源 危 机 几 千 年 来 , 人 类 培 育 出 了丰富的畜 禽 品 种 , 但也 破 坏 了 种质 资 源 [1]。 在 发 达国 家 , 有使用 品种高度单纯 化的趋势 , 就是 把注意 力放 在那 些更 适 合当前 的生产体系和 市场的极少 数品 种或 杂交种 上 , 结果 许 多只具有一 种优良 特 性的 地 方 品种 由 于 缺乏 专 门 的保 护 措 施而正在 受到威胁。在 发展中国 家 , 许多当 地的 畜禽 资源 对 恶 劣的 气候 条 件有 特殊 的 适应 能力 , 如 可 以利 用 劣质 饲料 、 可以抵 抗地方病等 [2]。如 果这些 品种消 失了 , 将 会导 致重 要 遗传资 源不断减少的 严重后果。

据联合国粮食 与农业组织 (FAO ) 介 绍 , 全 球 数 据库 中 的 家畜 2054个 品种或 品 种 的变 种 (不 包括 家 禽、 兔、 狗、 鹿 等 ) 中猪 243个 、 绵羊 603个 、 山羊 255个、 马 247个、 黄牛 568个 、 水牛 75个 , 大约 30%的家畜种 质资源处于 消亡状态。

据 1995年《 W o rld w a tch lis t fo r d om es tic a n i m a l 》 的 资 料 表 明 , 许多 畜禽 品 种 正 面 临 灭 绝 的 威 胁 , 在 1443个 调 查 品 种 中 , 约 27%处 于 灭 绝 的 边 缘。 由 此 可 以 推 测 , 目 前 全 球 的 5000多个品种中 , 有 1200~1600个 品种处于危 险境地 , 每年 大约有 50多个品种消 失 , 此外 , 还 有相 当大 一 部分 品 种的 数 量正在 日益减少。

据最近估计 [2], 全 球 6165个 畜 禽 品种 中 , 有 12.00%已 经灭 绝、 8.16%濒 临 灭 绝、 17.71%濒 危 , 状 况 不 清 楚 的 占 22.80%, 非危 机的只占 38.80%(表 1) 。 1999年 已 经灭 绝、 濒 临灭绝及濒 危的品种占 品 种总 数的 比 例较 1995年 所 占比 例 分别增加 82.09%、 37.54%、 19.02%, 世 界范 围内的 畜 禽种 质 资源危 机形势日趋严 峻 (表 2) 。

2. 2 中国 畜禽种质资 源危机评 估 人类 自 12000多 年前 开 始动物驯 化以来 , 已有约 40多 种哺 乳动 物 和禽 类 被驯 化 , 但 在世界范围 内广 泛 饲 养的 畜 禽 中 , 主 要有 水 牛、 黄 牛、 山 羊 、 马、 猪、 绵羊 6种哺乳 动物和鸡、 鸭、 鹅 、 火鸡 4种禽类动 物。

中国畜牧 业有着悠久 的历史 , 主要畜禽 品种 和产 品已 成 为人们 必需的 生产 和 生 活资 料。 由于 中 国 地理 、 生 态、 气 候 条 件的 多样 性 , 民 族众 多及 生 活习 惯的 不 同 , 加上 长 期以 来 经过广 大劳动者的驯 养和精心选 育 , 形成了 非常 丰富 的畜 禽

品种资 源。

从 20世纪 50年代开始 , 国家有关 部门就开始畜 禽品种

表 1 1999年世界主要畜禽遗传资源 (数量 ) 安全状况 种 畜禽 灭绝 濒临灭绝 濒灭保护 濒危 濒危保护 不清 非危机

水牛 000622055黄牛 255763012766295630牦牛 00000211山羊 172836010166303绵羊 18162615643391656猪 15147118521111223驴 6501516214马 941151214434179242骆驼 0101018鸡 32911020164141195鸭 1968102427火鸡 151102313鹅 28211151218总计 7404508182426814072395

表 2 1995~1999年主要畜禽遗传资源安全状况变化 %年份 灭绝 濒临灭绝 濒灭保护 濒危 濒危保护 不清 非危机

19956.594.881.398.856.0323.3848.88 199912.007.291.3113.364.3522.8238.85

资源的调查 工 作。 1976年农 业 部 组织 全 国 农、 科、 教 部 门 开 展了一次较 大规 模 的 畜禽 品 种 资源 调 查 , 历 时 9年 , 基 本 摸 清了全国 大部分地区 的品种资 源状 况。 1995年 又对云 南、 贵 州、 四川 、 西藏 4省 区 的 偏远 地 区 进行 了 一 次 为 期 4年 的 畜 禽资源 补充调 查 , 发 现了 79个 新 遗 传 资 源 群体 。根 据 品 种 资源调 查及 2001年中国 畜禽品种审 定委员会审 核 , 中国 畜禽 遗传资源主 要 有 猪、 鸡 、 鸭、 鹅、 特 禽、 黄 牛、 水牛 、 牦 牛、 独 龙 牛、 绵羊、 山 羊、 马、 驴、 骆驼 等 20个物 种 , 共计 574个品 种 , 其 中地方品种 437个 , 占 76.13%; 培 育 品种 62个 , 占 10.80%; 引进品种有 75个 , 占 13.06%[3]。 这些 资 源具 有许 多 优良 特 性 , 如 珍稀、 矮 小、 高繁 殖 力、 药 用、 竞 技、 生产 特 异 产 品 及 适 应特定 生态条件等 。

虽然我国 畜禽资源丰 富 , 但是 目前也面 临着 很严 峻的 形 势。由于存 在急功近利 的思想 , 在大 量引进 国外 优良 品种 杂 交 改良 地方 品 种的 同时 , 对 地 方品 种 资源 保存 的 重视 不够 , 措施不 力 , 使许 多地方遗传资 源受到了不 同程度的影 响。 1983~1999年的 10多年间 , 我国主要 畜禽种质资 源安全 状况见 表 3。 1983年已确认灭 绝的资源有 九斤黄鸡、 塘脚牛 、 阳坝牛、 深县猪、 高 台 牛、 枣 北 大 尾 羊、 项 城 猪、 太 平 鸡、 临 桃 鸡、 武威斗鸡等 [3];1999年 不完全 调查结 果表 明 [2], 由 于外 来 种的 大量引 进、 生 态环境 恶化、 人类过 分利用 等因素 , 畜禽 种 质资源的 状况令人堪 忧 ,9个 品种的畜禽种 质资源已经 灭绝 , 37个品种的 畜禽 种 质 资 源 受 到 严 重威 胁 ,35个 品 种 的 畜 禽 种质资源受 到 较 大 威 胁 ,14个 品 种 的 畜 禽 种 质 资 源 受 到 威 胁 ,58个品种的畜 禽种质资源受 到潜在威胁 。

据 统 计 资 料 表 明 , 目 前 93%的 猪、 44%的 马 驴、 35%的 牛、 20%的家 禽、 15%的 绵 山 羊 种 质 资 源 受 到 不 同 程 度 的 威 胁 [4]。畜禽 种质资源的危 机会导 致其遗 传变 异越 来越 小 , 不 能满足 正常畜牧生 产的需求 , 严重影 响我国 畜牧 业的 可持 续 健康发 展。

3畜禽种 质资源可持 续利用与开 发

常洪等将遗 传 资 源 开 发 (E xp lo ita tion o f gene tic resou rces)

概念定义为 :“ 各 层 次 的遗 传 资 源向 着 社 会财 富 方 向转 化 的 过程。 ” 从 这个定 义出发 , 当代 畜禽种 质资源 的开发 利用应 包 括 2个方面的基 本内容 :使既有的 家畜 种质 资源 得到 更充 分 的 利用 ; 开 发新 的 畜禽 种质 资 源 , 即野 生动 物 在现 代 条件 下 的驯化 利用 [5]。

表 3 1983~1999年我国主要畜禽种质资源安全状况 种 畜禽 灭绝 濒危 较大威胁 威胁

猪 4171410

牛 3461

马、 驴 -371

绵羊、 山羊 134-

家禽 111042

总计 19373514

注 :具潜在威胁的共 58种。

3. 1 可持 续利用的观 念 遗 传资源对可 持续现代农 业建设 十分重要。几 千年 来 , 在 多 样 性系 统 和 环境 中 , 作 为 繁 育 群 体的动 物品种现 在 代表 着 独 特的 基 因 组合 。这 些 基因 不 止 代表着 每一品种的生 产特性 , 而且象 征着对 当地 条件 的适 应 能力 , 包括水质、 食物、 害虫和疾病 等。

20世纪的大 部分时间里 , 从事农 业的人员 , 包括农 民、 农 场 主、 研究 人员 、 培 训 和咨 询人 员 并没 有投 身 到资 源 的利 用 和损耗研 究中 , 却 投向产出方 面。他 们也只 是把 焦点 放在 了 与人类直接 相关 的 主 要产 品 上 , 如 肉、 蛋、 奶 或 纤 维 , 而 常 常 忽略 了动物 对农业 社会的 其他贡 献 , 如 畜力、 节约燃 料、 畜 粪 代替化肥 以及动物 在 创造 就 业 机会 和 代 表 “ 活 ”存 折的 经 济 价值。不考虑 投入 产 出 的全 面 效 能 , 无 论生 物、 社 会 还 是 经 济 , 任何系 统都不 能持续 发展 , 为此 , 人们要 确立可 持续利 用 的观念 。

3. 2 开发 适应性遗传 资源 开发适应性 遗传资源是 畜禽品 种 改良、 适 应生 产 条件 变化 和 保持 可持 续 发展 的 遗传 基础 。 具体措施 如下 [6]:①加 大本土 品种选 育的 力度 。大量 生产 实 践 表明 , 我 国本 土 畜禽 生产 力 并不 低于 引 进品 种 的新 类群 。 只要加 强选育 , 在 本土品种范 围内针 对某些 特定 性状 采用 高 强度选择 , 就可获 得生产力高 的品种 。这样 做的 好处 是保 持 了本土 品种在某些生 产性能方面 的固 有优 点 , 避 免了 引进 畜 禽品种 中常见的遗传 缺陷病 , 有助于 增强我 国遗 传资 源领 域 的国际 竞争力和 保 持世 界 畜 禽遗 传 资 源的 多 样 性。② 寻 求 新的畜禽 产品消费方 式 , 开辟 新的消 费市 场。随 着生 活水 平 的不断 提高和现代文 化生活的日 益多 元化 , 人们 对畜 禽产 品 的需求也 正在发生深 刻的变化。 因此 , 应根 据我 国畜 禽种 质 资源 的特点 , 充分 发挥其 独特的 经济性 状 , 多 领域、 多层次 开 拓畜禽 产品的消 费 市场 。如 禽 类中 丝 羽 乌鸡 的 外 貌特 征 及 其 药用 价值 、 河 南 斗鸡 的休 闲 娱乐 价值 、 高 邮 鸭产 双 黄蛋 的 特性等。③ 借鉴国外成 功经验和 先进 技术 , 走保 种与 利用 相 结合的新 途径。对 已 具规 模 优 势的 品 种 应划 定 以 原产 地 为 中 心 的 适当 范 围 的 保 护 区 , 在 保 护 区 内 一般 不 得 引 进 外 来 种 , 而 应着 重于 以 本品 种为 主 的扩 大开 发 利用 , 以 利 用促 进 保种 , 以保种保 证 利 用。在 条 件成 熟 的 时候 , 应 该 建 立 各 级 保种场 (最主要的 是要建立原 种核心 保种 场 ) , 以 保证 本土 畜 禽保护的 有效性。如一 些国家所 建立 的活 历史农 场、 公园 农 场 等 , 不仅 使濒 危 物种 得到 了 保护 , 而 且给 人 们的 生 活增 添 7 190了乐趣 。另外 , 国 外政府支持 一些商业公 司参与保种。

4畜禽种 质资源的多 样性保护策 略

4. 1 调查 畜禽 种质 资 源 , 建 立多 样 性 保 护监 测 网 络 畜 禽 种 质资 源的 广 泛收 集和 全 面调 查 , 是 畜禽 种质 资 源保 护、 研 究、 利用等一切 目 的 的基 础。 我国 幅 员 辽阔 、 气 候 生 态 类 型 呈现多样 性 , 畜禽 种质资源 丰富。如 青藏 高原 、 云 贵高 原、 武 夷山区 等地的气候 类型和地形地 貌复 杂 , 是 天然 的动 物基 因 库 [7]。因此 为了加强对这 些宝贵 资源的 保护 , 应 该建 立监 测 网络。根 据统一的监 测技术规 范 , 采 用定 点形 式 , 对保 护区 、 保种场的 畜 禽 进 行 动 态 监 测。监 测 内 容 包 括 :畜 禽 种 群 数 量、 分布、 发 展趋势 , 个 体生产成 绩、 特性 ; 外来 种对 本 土品 种 的威 胁程度 ; 保护 区建立 后对资 源利用 所产生 的效益 ; 地理 、 海拔对 物种和品种 特性及消长的 影响 ; 生态 环境 的变 化或 市 场 经济 对畜 禽 多样 性保 护 的影 响 ; 环 境污 染对 畜 禽的 威胁 ; 保护体系 、 生态体 系和育种 体系 间的 关系 [8]。可 以血 液蛋 白 多态性、 DN A 微卫星等 分子 生 物学 技 术 , 对我 国 已 知的 畜 禽 种 质资 源进 行 遗传 多样 性 程度、 群 体 间遗 传距 离、 群 体分 化 时 间、 群体 间基 因 流动 和群 体 起源 等 方面 的评 估 , 评 估的 结 果用于 指导畜禽种 质资源的监测 和保护工作 [2]。

4. 2 抢救 濒危畜禽品 种 目 前我国畜禽 品种资源保 护主要 采取 2种方式 , 即原地保护 和异 地保 存 , 互 为补 充 , 构 成现 阶 段我国 畜禽遗 传资 源 保 护工 作 的 方式 [9]。濒 危畜 禽 遗 传 资 源保护主 要是采 取在 原 产 地建 立 保 护区 和 迁 地保 护 2种 方 式。原产地 建立保 护 区 , 由 当 地农 户 进 行保 护 , 禁 止 外 来 种 进入保护 区 , 使群 体数量逐渐 得到恢 复。可 采取 家系 等量 留 种轮式 交配的 方式 , 后代 仍 采 取等 量 留 种。对 于 稀 有 资源 , 采取 “ 遗 传保 护指 数 ”方法 , 设 计 公 母交 配 个 体 , 最 大限 度 降 低近交 系数 [10]。迁地保护 由具 有 一定 基 础的 迁地 保 护场 承 担 , 与保护 场签订 工作合 同 , 按 照保种 设计要 求 , 采 取相应 的 保种方法 , 实现濒 危资源的活 体长期 保护 。在进 行抢 救性 保 护的 同时 , 测定、 记录不 同世代 的主要 性状参 数 , 评 估活体 保 护效果 , 确定最 优化保护方案 [11]。

4. 3 建立 和完善国家 畜禽基因库 基因 库保种已经 作为活 体保种工作 必不可 少 的生 物 技 术手 段 在 世界 发 达 国家 广 泛 应用 , 许多发达国 家已建有 畜禽 冷冻 精子库 和胚 胎库 [9]。 随 着繁殖 生物技术的 发展 , 以胚 胎移植 为核心 发展 起来 的一 些

新技术 (胚胎、 冻 精、 DN A ) 都 可 用于 遗传 资 源保 存 , 而 且会 提 高用于 该目的的 配 子和 胚 胎 冷冻 效 率。 目前 牛 羊 胚胎 冷 冻 技 术比 较成 熟 , 其 优点 是可 以 完整 地保 存 家畜 的 全部 基因 。 对于 难以进 行精子 和胚胎 冷冻保 存的畜 种 , 如 猪、 家 禽、 马 驴 等 , 收集其组织 (特定 组 织 的细 胞 系 或生 殖 细 胞 ) , 对组 织 细 胞建立 细胞系或细胞 株进行低温 长期保存 [7]。

基因 库 保 种 应 当 作 为 畜 禽 种 质 资 源 保 护 的 重 要 方 式 [12], 研 究 种 质 资 源 的 同 时 , 提 取 资 源 的 总 DN A, 并 建 立 DN A 文库和 c DN A 文 库 , 在低 温 条 件 下 长 期 保 存 , 为 开 展 畜 禽资 源的繁 育、 品 种改良 、 恢复 种群数 量、 功 能基因 组等分 子 生物学 研究提供宝贵 的试验材料 [13]。

4. 4加大 宣传 力度 , 强 化畜 禽种 质资 源的法 制管 理 充 分 利用广播、 杂志、 电 视、 报 纸 和网 络 等 各种 传 媒 工 具 , 深 入 宣 传保护 畜禽种质 资 源的 重 要 意义 。加 强 畜禽 种 质 资源 的 立 法和执 法 , 如 尽 快 制 订《 畜 禽 品 种 进 出 口 管 理 条 例 》 、 《种 畜 场、 保 护区及基因 库的管理条 例 》 等 , 健全和 完善 各项 规章 制 度 , 充 分发 挥国 家 有关 管理 部 门的 职责 , 在 组 织上 强 化畜 禽 种质资 源的保护管理 。

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1安徽农业科学 2008年

36卷 25期 徐珊珊 畜禽种质资源的评估 ・ 利用与保护

安徽农业科学 ,Jo u rn a l o f A n h u i A g r i .S ci .2008,36(25) :10916-10918 责任编辑 张杨林 责任校对 马君叶