羊遗传资源保护与开发利用
2010-06-21中国农业科学院北京畜牧兽医研究所马月辉
○中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 马月辉
一、世界畜禽种质资源概况
1.畜禽种质资源的重要性。进入21世纪,随着知识经济与全球化时代的到来,支撑全社会创新活动的生物资源,日益成为国家的重要战略资源。畜禽种质资源是经过长期自然驯化及人为改造形成的,是人类社会生存与可持续发展不可或缺的重要生物资源之一,为人类社会科技与生产活动提供基础材料,对科技创新与经济发展起着重要的支撑作用。
2.羊遗传资源的重要性。我国绵山羊遗传资源广泛分布在不同的生态环境中,这些遗传资源的形成反映出不同生态环境下各民族畜牧业的文化发展历程,是各地区人民长期精心培育的成果,更是今后培育新品种的遗传因素。
二、我国畜禽种质资源概况
1.我国畜禽种质资源数量(1999—2002年)。见表1。
2.我国畜禽种质资源保护情况。见图1。
图1 我国畜禽种质资源保护情况
三、羊遗传资源保护方案
表1 我国畜禽种质资源数量(1999—2002年) 头/只
1.保种类型及条件。
(1)活体保种。保种场:指有固定场所、相应技术人员、设施设备等基本条件,以活体保护为手段,以保护羊畜禽遗传资源为目的并进行经营的单位。场址应设在原产地中心产区或相似的生态环境中,场区布局、环境质量及防疫措施,应符合《畜禽场环境质量标准》及《中华人民共和国动物防疫法》等有关规定。
保种区:指国家或地方为保护特定畜禽遗传资源,在其原产地中心产区划定的特定区域。在羊遗传资源的中心产区,划出一定范围且界线明显的区域作保种区,区内应有一定数量的资源群体。(2)基因库保种。基因库:指由国家、地方政府或集体、私人所建立的有相应技术人员、保种技术设施等基本条件,以低温生物学方法或活体保护为手段,进行畜禽遗传资源保护的单位。其保种范围包括活体、组织、胚胎、精液、卵、体细胞、基因物质等遗传材料。该方法使得羊的基因得以长期保存,所保存的资源应符合品种标准,公羊的遗传材料必须采自特级个体。
(3)保种群的基本条件。保种群内个体的体型外貌、生产性能、繁殖能力、抗逆性等,应符合品种标准要求;保种群尽量饲养在中心产区或相似的生态环境中,且不得引入外血。
2.保种对象、性状、规模。
(1)保种对象及性状。所保护的遗传资源主要指已列入《国家级畜禽遗传资源保护名录》及其他濒危品种。所要保护的性状就是每个品种固有的特异性,即与其他品种所不同的特性,将其定为保种目标,并纳入选种指标之中,结合选择,把品种的突出特性保持住。
(2)保种规模。保种场:公羊25只以上,母羊250只以上,有效规模为其1~2倍,三代之内没有亲缘关系的家系不少于6个。保护区:单品种资源保护数量不少于保种场群体规模的5倍,即保种规模1500只以上,所保护的畜禽品种质量符合品种标准。
(3)基因库保种规模。冷冻精液3000剂以上,精液质量达到国家有关标准;公羊必须符合其品种标准,级别为特级,系谱清楚,无传染性疾病和遗传疾病,三代之内没有血缘关系的家系数不少于6个。冷冻胚胎保存200枚以上,胚胎质量为A级;胚胎供体必须符合其品种标准,系谱清楚,无传染性疾病和遗传疾病;供体公羊为特级,供体母羊为1级以上,三代之内没有血缘关系的家系数不少于6个。
3.保种方法。
(1)基本原则。增加群体有效含量,降低群体的近交率,增加品种内结构,延长世代间隔。
父母数量不同(P2):
循环次级群体交配(P3):
各次级群体(家系)等量留种(P4):
有效群体大小P1>P3>P4>P2。
(3)组建保种群。健康无缺欠,具有品种典型特性,血统来源丰富,编号、建卡、系谱,基础鉴定。
(4)家系等量留种保种方法。选留典型个体,即各家系在每个世代中,公母羊各留1只同性别后代,即“一公留一子,一母留一女”的方法。可从母羊第2、3胎的后代中选择符合品种标准的个体,母羊的其他后代可作为联合保种时备用或淘汰。
(5)循环次级群体交配(家系轮回交配)保种方法。见图2。
图2 循环次级群体交配保种方法
(6)保护区。在保种区中选择羊群基础好、管理水平高的农户作为重点保种户,保种群组建后对羊只佩戴耳号,登记造册,建立系谱,进行等级鉴定。合理确定保护区保种核心群的数量。一般核心群公羊为50只,核心群母羊为150只,公母比例为1∶3。
选留种羊的条件:一是体型外貌保种羊的特征特性;二是祖先血缘清楚,公羊、母羊、公母羊之间尽量避免有血缘关系;三是生产性能优异;四是年龄在1~4岁时,生长发育正常的健康羊。制定选留、淘汰制度和配种计划,采用家系等量留种法选留优秀个体。
(7)活体保种优点。在保护的同时,可以改良某些不利性状;如有必要的话,可以检查和消除基因缺欠,为将来人类美学欣赏提供活的动物群体。从被其他品种污染的群体中重建原始群体,可以开发保护的遗传资源,达到家养动物的可持续性发展。
(8)活体保种缺点。由于保种群体数量的有限性,不可避免地出现遗传漂变;用在保种群中的性比例,不可避免地存在选择现象;原始群体多生活在特殊的生态条件下,自然选择不可避免。
(9)精子冷冻保存。对某一遗传资源采集若干头公畜的精液,有效地保存和恢复遗传资源基因库中基因的加性效应,对于特定时期内经济价值低的遗传资源保护具有重要意义。优点是降低保种成本,延长世代间隔;缺点是只保存了父亲单方的遗传信息,重建该遗传资源群体所需时间较长。
(10)胚胎冷冻保存。采用超排技术,从供体母畜采集用无亲缘关系的公畜随机受配的胚胎进行冷冻保存;定期将冷冻胚胎移植于经选育的同品种的母畜子宫内,令其发育为成年家畜,然后继续采集胚胎冷冻保存。优点是在将来需要时很快地重新繁殖出具有原来特性的个体,疾病传播的可能性小;缺点是成本较高、保存效率较低。
4.其他遗传物质冷冻保存。
(1) 卵母细胞冷冻保存。利用体外受精技术生产纯种胚胎,培养无性繁殖系的后代。
(2)体细胞冷冻保存。利用畜禽组织(如耳组织)进行细胞培养,经传代并检测合格后,放液氮冷冻长期保存。该方法经济简单,未来利用体细胞克隆技术,复原动物。
(3)干细胞冷冻保存。利用冷冻干细胞作核供体,迅速扩增胚胎。
(4)DNA序列永久保存。保存基因资源。
四、管理措施
保种工作严格按国家相关法律法规的要求进行。加强开发利用,充分发挥地方品种资源的优势;深入保种场保种区开展调查研究,利用新技术新成果,建立新的保种技术体系;采用先进的技术手段,建立信息化动态管理和服务体系。