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浅谈藏鸡抗缺氧机制和种质资源保存的建议*

2021-04-12周生灵

西藏科技 2021年7期
关键词:低氧种质西藏

周生灵

(西藏自治区高原生物研究所,西藏 拉萨 850000)

1 概述

藏鸡是起源于红原鸡(Galls gallus)[1],经过长期的自然选择和人工驯化,具备了适应当地生态环境的能力,在生理生化和形态上均表现出对高海拔低氧环境特有的适应性。其特征主要为体型小、生性好动、翼羽和尾羽发达、觅食能力强、人工选择程度低、生长速度慢、肉质鲜美,是发展青藏高原养鸡业不可替代的地方种鸡[2,3]。据1997 年统计,青藏高原约有藏鸡70余万只[4],2001 年西藏约有50 余万只[5]。近些年,由于一些外源鸡种的引入,形成了形态各异、生产性能低下且差异较大的各小群体。由于人工选择的“片面性”和人们长期以来的驯化和选育,使藏鸡正在逐步减少或失去生存竞争机制的抗性和遗传多样性,最终导致全区纯种藏鸡的种群数量和分布范围日益减少。然而往往是原始品种蕴藏着巨大的科学价值和经济价值,可为进一步的改良育种提供原始素材[6]。因此,如何保存纯种藏鸡资源成当近一段时间迫在眉梢的任务和责任。

2 藏鸡对高海拔低氧环境的适应机制

藏鸡属轻小型晚熟性品种,据研究高海拔低氧环境会降低藏鸡的生长速度、拐点值、生长极限和最大日增长,同时经实验表明在相同的自然环境条件下其他平原鸡受抑制程度更大,说明藏鸡对高海拔低氧环境具有更好的适应性[7-8],具体适应机制可大致归纳为以下几点:

2.1 卵结构的适应

为适应高原低氧环境,藏鸡蛋蛋壳的通透性差、厚度、单位面积气孔数及表面积均较小,可减小卵内水分的散失,确保藏鸡蛋成功孵化,同时也降低了孵化率[10];另外藏鸡蛋以提高卵内铁、铜、锌等微量元素以及粗蛋白的含量来提高血红蛋白对氧的结合率、提升呼吸效率,并促进卵内的血液循环系统[10-11]。卵泡抑素(FST)在藏鸡的表达主要在下垂体,且在表达过程中存在雌雄的差异,主要偏向于提高产卵率。

2.2 血液特征的适应性

藏鸡通过增加血液中的红细胞数目、减少红细胞体积来降低血液粘滞度,加快血流速度[12],同时血红蛋白浓度明显较其他平原鸡高,从而提高了血液中氧的运送效率,以达到对高海拔低氧环境的适应[13]。

2.3 器官的适应机制

藏鸡肺组织中NOS(CO 合成酶)的活性显著高于平原鸡[14],且肺部肺泡多、体积小、肺泡面积大、单位面积毛细血管多,肺泡间隔中弹性纤维含量多,有利于肺动脉血液对肺的灌注,以减缓肺动脉压力的增加,还增强了吸气后肺部的弹性回缩,促进肺气体地排出[15]。同时藏鸡通过提高脾脏比率,加强造血功能,以显对低氧环境的适应性[16]。

2.4 其他适应机制

藏鸡具有独特的突变基因,且其突变频率随着海拔升高而升高,经研究表明突变频率越高的群体,孵化率越高,推测该突变可提高血氧亲和力[17]。徐日福等人的研究发现,在藏鸡群体中有11个异义氨基酸替换现象,被认为藏鸡的免疫特异性有关[18];在低氧环境下,藏鸡用降低pH 值,提高二氧化碳分压等机制防止在呼吸过程中二氧化碳的过量散失,进而提高抗低碳酸血症的能力[19-20]。

2.5 藏鸡遗传多样性研究

藏鸡群体的微卫星基因座多态性丰富,变异程度较高,人工选择的水平较低,是具有丰富遗传多样性的高原地方鸡种[21]。藏鸡在不同地域、不同地理环境的条件下出现了一定程度的遗传分化,翟明霞等人对西藏四个地区(拉萨、林芝、山南、日喀则)藏鸡基因遗传距离进行了分析,发现日喀则和拉萨的遗传距离较近,山南和林芝的遗传距离比较近,四个群体之间具有较高的遗传多态性和遗传杂合度[22]。

3 开发利用情况

由于藏鸡独一无二的品质特征和市场经济的推动,加上国家西部大开发政策的助力,藏鸡已经成为了西藏特色产业的首选目标。目前充分利用其体型轻小、胸腿发达、肉质鲜美等性状,与纯种白来航鸡杂交、选育,已经形成了生产性能比较稳定的蛋用型品种—拉萨白鸡,初步改良了藏鸡低产、晚熟、生长速度慢等不良性状,并进行了全区范围的推广,取得了良好的经济、社会和生态效益[23]。目前西藏的养殖场也在日益增多,养殖技术和规模也在不断地提升和扩大,典型的如拉萨净土公司在曲水县养殖点。

4 保护对策的意见和建议

藏鸡作为青藏高原特有的地方品种,保存其优良的遗传基因对藏鸡的保护和利用尤为重要。保种是改良育种的基础,原始品种的保存不仅为选育提供基础材料,更是保护藏鸡遗传多样性的必然选择,是保护生态系统平衡的必需,也是藏鸡种质资源基础研究、应用研究和科学普及研究的必需。因此,藏鸡的遗传改良,一定要在保种的基础上通过分子手段进一步挖掘其优良基因,进而改良品种,使藏鸡得到更好的开发利用。现就藏鸡种质资源的保存和保护提出以下建议:

4.1 加强科学普查和基础应用研究

做好保护工作的首先任务是掌握保护对象的种群数量和分布范围的变化动态,这就要求当地政府和科研工作者的协作,一同建立长效有序的监测机制,形成藏鸡资源数据库;掌握藏鸡原始品种在产地的分布范围和种群变化情况,为藏鸡种质资源的保护和开发利用提供精确的基础数据。在掌握基础数据的同时应加大对藏鸡的基础研究,进一步挖掘藏鸡的优良基因和在高海拔低氧条件下生存的特殊适应机制。

4.2 活体保存

活体保存即活体饲养,包括原产地保护和建立养殖基地。原产地保护需要在保护藏鸡的原始生存环境的同时考虑养殖户的利益,应当进一步加强对藏鸡原始品种保护的宣传力度,鼓励当地居民养殖藏鸡原始品种,同时对相应号召的养殖户给予经济补贴,促使基层群众形成自觉保护本地品种的意识;建立藏鸡养殖基地,目前我区对改良的藏鸡已经形成了规模化的养殖,但对藏鸡的原始品种却有所忽略,建议将藏鸡的原始品种也进行规模化养殖,在规模化养殖的基础上要确保其科学性,控制其群体大小、交配制度,防止其过量的近亲交配导致的遗传漂变和遗传多样性的下降。

4.3 建立基因(DNA)库

用DNA保存原始品种的遗传多样性具有成本低、保存时间长、可完整保存遗传多样性等特点,是我国目前正在大力推广的种质资源保护的重要措施;2017年西藏种质资源库建成并投入使用,为西藏特有物种的种质资源保存提供良好的场地和基础设施。在今后的科研过程中,可以充分地利用这一平台,收集纯种西藏特有物种提取其DNA、建立基因库,保存其完整的遗传多样性,包括藏鸡种质资源的保存。

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