畜禽品种资源保存理论与方法的思考

王均辉 王舒宁

（福建省畜牧总站，福建福州 350003）

畜禽品种资源也称为遗传资源，是指栖居在地球上改变或未改变环境条件下全部家畜及家禽品种的类型、变种和群体。我国地域广阔，在不同的自然经济条件下形成了许多独特的品种、类型和群体，使我国成为世界上畜禽品种资源最为丰富的国家之一。这些畜禽资源大多具有繁殖力高、耐粗饲、肉质好、适应性强及遗传多样性丰富等特点，大部分品种在畜牧生产中发挥着重要作用，是培育新品种不可缺少的原始素材。但由于单纯追求经济利益和丰富人民的“菜篮子”，大量引入外来高产品种杂交改良，加之原来生存环境遭受破坏，大多数畜禽品种资源在数量上急速减少。据统计，目前我国有50%的地方品种及群体数量急剧下降或消失，处于灭绝和濒危状态的优良地方品种已占20%以上，并日趋严重。如何保护这些珍贵的畜禽品种资源，是我国广大畜牧工作者面临的重大任务，对我国畜牧业的可持续发展具有重要意义。

1 畜禽品种资源保存理论

各学科对畜禽品种资源保护的理解与认识不同，但都是要求保持物种群体遗传多样性。它的基本内容是保持孟德尔群体各位点的基因种类，保持孟德尔群体多样化的基因组合体系，保持特定位点的基因纯合态以及基因组合体系的稳定性。根据所确定的保种目标不同，主要有随机保种理论和系统保种理论2种。

1.1 随机保种理论

随机保种理论是以品种作为保种对象，保存每一个品种基因库中的所有基因种类，使每个品种的每一种基因都不丢失。从畜牧学的角度就是保存现在的品种以及品种中特殊的变异类型，避免其混杂、退化和泯灭。这种以度量群体遗传漂变效应和反映群体平均近交系数增量大小的群体有效含量为核心的保种理论称为随机保种理论。

然而这种保种理论也存在不足。首先，对每一个畜禽品种进行漫无目的地保护是没有必要的。其次，现在很多地方品种的群体规模已经变得很小了，尤其是无亲缘关系的公畜数量更少，很难满足对群体有效含量的要求。最后，地方畜禽品种的生产性能水平均较低，要对其进行有效利用，还需要对其进行选优提纯，而它又与传统的随机保种理论相矛盾，两者不能同时并举。

1.2 系统保种理论

为解决保种与选育的相互对立关系，盛志廉教授率先提出系统保种的新思路。系统保种理论是在盛志廉教授提出的“系统保种”思想的基础上发展起来的，它是根据系统科学的思想，把一定时空内某种畜禽品种所具有的全部基因种类及基因组和整体作为保种对象，依据它们与品种的生物学特征及育种目标性状的遗传关系，结合选育和利用进行品种、性状和基因资源的保存，综合运用现代科学技术手段，建立并筛选能够最大限度地保存畜禽品种基因库全部基因种类和基因组的优先理论和技术体系。

相对于随机保种理论，系统保种理论更符合我国的实际情况，因为它允许在经济和技术条件较差的情况下，尽最大可能地保证畜禽品种的遗传多样性。同时，它能够进行约束选择性状，减少保种的盲目性和随机性，从而大大降低了保种的成本。

2 畜禽品种资源保存的技术方法

2.1 活体保种

吴常信院士指出：“从学术观点上阐明保种的对象是群体而不是某些性状或基因，最大的群体是一个畜种，最小的群体是一个家系”。因此，应该在畜禽品种资源原产地或者环境相似的异地建立以群体为保种对象的保种场和保护区，以活体形式保护畜禽品种资源。活体保种的优点是畜禽品种资源来源丰富，适应性强，需要时能迅速扩充种群数量，而且可以继续保留甚至增强畜禽对外界环境的适应能力，还可对品种进行生产性能的测定和开发利用，使得畜禽的遗传资源得到可持续发展，是最值得提倡的一种保种方式。但为了使近交程度不致过高，同时防止自然选择改变群体遗传结构，需要建立一定数量群体的保种群，维持成本很高。江苏省家禽科学研究所曾开展了小群保种研究，研究结果表明，要实现小群体的高效保种，采用各家系等量留种是方法之一，它可以避免全同胞、半同胞交配，能够降低保种成本。

2.2 异地生物技术保种

主要是借助动物胚胎工程等生物技术的发展，通过保存畜禽精液、卵子、胚胎、DNA文库等形式对品种资源进行不同形式的保存，以达到保存特定基因及基因组合的目的。异地生物技术保种主要包括冷冻保种、繁殖技术保种和DNA文库保种等。

2.2.1 冷冻保种

通过对精子、卵子、受精卵和胚胎的长期冷冻实现保种。超低温冷冻技术对大多数畜禽精液进行长期保存已基本可行，畜禽冷冻精液技术和人工授精技术已经广泛应用于畜牧业生产，特别是在奶牛、肉牛、羊、猪等畜禽上应用更为普及。

采用冷冻精液保种只能保存一个品种50%的遗传基因，为更有效的保存品种资源，应结合冷冻胚胎进行畜禽的异地保种，通过适当的受体采用胚胎移植技术及时获得该品种的后代。该技术能迅速地将快要灭绝、数量有限的珍稀物种的遗传资源冷冻保存起来，最大限度地延长了世代间隔。它不仅避免了畜群由于外界环境条件的变化而造成畜禽某些特定性能的退化，而且还克服了活体保种过程中的疾病、自然灾害等所造成的危害，在一定意义上解决了遗传漂变、留种、近交等活体保种所面临的问题。当然，冷冻保种技术也存在一些问题，如超低温冷冻可能会引起胚胎或配子遗传上的改变，它的成功率较低，还需要进一步完善。

2.2.2 繁殖技术保种

繁殖技术保种包括采用超数排卵、胚胎移植和胚胎分割等技术进行保种。利用超数排卵、胚胎移植技术和胚胎分割技术能提高繁殖效率，加快优良种畜的扩繁速度，充分发挥优秀母畜的作用，不断扩大保种群规模。这些技术不仅能增加优质种畜的数量、保护濒危野生动物以及有效地保存品种资源，而且还可以为遗传育种科研工作提供重要的材料。

2.2.3 DNA文库保种

基因文库是某种生物全部DNA的克隆总体，即用限制性内切酶对畜禽总DNA进行酶切，然后将畜禽细胞的总DNA或染色体DNA的所有片段随机连接到适当载体上进行重组，再转移到合适的宿主细胞中，通过细胞增值而构成各个片段的无性繁殖系。在制备的克隆数目多到可以把该种畜禽的全部基因都包含在内的情况下，这一组克隆的总体就是该畜禽的基因文库。利用基因克隆技术组建动物基因组文库，长期保存DNA文库，这是一种最安全、最可靠、维持费用最低的动物遗传资源保存方法。在将来需要时，通过转基因工程，将保存的独特基因组合整合到同种、甚至异种动物的基因组中，从而使理想性能重新出现于活体畜禽群中。

建立基因文库保存DNA的方法从严格意义上来讲，并不是一种畜禽品种资源保护的措施，而只能是一种遗传信息的片段式保存，它忽视了体现品种或者生态型的基因组合体系，基因型和遗传共适应性，也没有满足物种多样性的要求，同时在基因的表达、调控机制还未完全搞清楚的情况下，人们不大可能任意的用可能含有有利基因的DNA片段去改良动物的某一特定性状。因此，建立DNA文库在畜禽保种上的应用至少在目前是有限的。

2.2.4 克隆技术保种

随着克隆技术的不断完善和发展，使得人们对其应用领域不断扩大。在畜禽品种资源保护领域方面，体细胞克隆可以迅速扩繁优良基因群体，甚至还可以挽救那些已经不能或极少产卵的雌性种群。然而克隆技术还不是很成熟，其高昂的实验费用、低成功率及其在保种领域固有的缺点都制约了它在畜禽品种资源保护领域的应用。对于小群体而言，克隆动物的基因型与核供体完全相同，这对保种群近交系数的控制将极为不利。

2.3 分子遗传标记辅助保种

分子遗传标记辅助保种就是利用染色体上已知位置的分子遗传标记来确定留种后代，对保种群中的基因进行跟踪，从而达到保存群体中所有优良基因的目的。根据分子遗传标记世代的传递情况就可以知道与它紧密连锁基因的传递情况，测定群体中每个后代的分子遗传标记就可以在分子水平上监控保种群每一世代基因的传递，防止出现遗传漂变和有效群体含量瓶颈效应。分子遗传标记辅助保种可以了解现有保种群或新组建群体中现存基因的基本情况，并对群体中基因进行跟踪，从分子遗传学角度对某些现象进行解释。但它只考虑了基因的传递情况，没有考虑保种群的主要生产性能。因此，这种保种方法可以基本保存群体中的全部基因，但也有可能使整个群体的生产性能下降。

3 结语

传统的保种理论由于不允许选择，在遗传特性保存上的存在盲目性。系统保种通过统一规划品种的保种目标，允许通过选择保存目标特性，为品种的动态保存提供了可能，但由于统一组织难，无法有力控制基因的流失。采用优化的系统保种方法，综合运用多学科知识和现代生物技术，不断优化保种方案，实现畜禽品种资源的可持续发展，是指导畜禽品种资源保存经济可行的理论和技术体系。

不同的畜禽品种可以采取不同的保种手段。活体保种在今后很长一段时间内仍然是一种主要的方法。因此，畜禽品种资源保护要将活体保种与生物技术保种相结合，按照分级管理、重点保护的原则，明确保种目标，加大国家保种经费的投入，调动全社会力量积极参与；加强畜禽品种资源保种体系和法制制度建设，加大宣传力度，增强公众对保护畜禽品种重要意义的认识；开展畜禽品种资源动态监测，建立健全全国畜禽品种资源数据库；加强科技创新能力和基础研究，大力推进畜禽品种资源的保护、开发和利用，实现产业化开发，促进我国畜牧业健康快速发展。

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