第二讲 动物遗传资源多样性

2007／3／20

 

第一节  动物遗传资源多样性概览

第二节  遗传资源多样性度量参数
一、基因（型）多度（Genotypic multiplicity）（G，M，A）
二、遗传多样性（Genetic diversity）（μk，）
三、杂合度（heterozygosity）（H，，， He， Hc）
四、平均杂合度（或者Ht）
五、基因多样度（D）
六、遗传距离（D）

第三节  遗传资源濒危等级和标准
一、世界自然保护联盟标准
二、濒危等级体系
（一）绝灭 Extinct（EX）
（二）野外绝灭 Extinct in the Wild（EW）
（三）极危 Critically Endangered（CR）
（四）濒危 Endangered（EN）
（五）易危 Vulnerable（VU）
（六）近危 Near Threatened（NT）
（七）无危 Least Concern（LC）
（八）数据缺乏 Data Deficient（DD）
（九）未予评估 Not Evaluated（NE）

 

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第一讲 动物遗传资源问题

2007／3／19讲课内容：

 

本次课讲授：序言和第一讲。基中第一讲的目录如下：

 

 

第一讲 动物遗传资源问题

第一节  动物遗传资源面临枯竭
一、动物遗传资源枯竭程度
二、为什么枯竭？
三、该如何办？

第二节  动物遗传资源保护的几个概念
一、动物保护的概念及范畴
二、动物保护的对象
三、人类对动物益与害的认识

第三节 动物遗传资源保护的意义
(一)动物是生态链的组成部分
(二)动物是维持生态平衡的主力军
(三)人类离不开家养动物
(四)野生动物给人们的生活带来什么
(五)人类生活的好帮手
(六)社会效益

第四节 影响动物遗传资源保护的因素

十一五保护生物多样性刻不容缓

张黎 2006-12-07

切实做好保护生物多样性工作，提高生物多样性履约和管理能力，是近期出台的《全国生态保护"十一五"规划》提出的明确要求。当前，必须站在人与自然和谐发展、构建和谐社会的时代高度，重新审视这项工作的重大意义，进一步增强保护生物多样性工作的责任感、使命感和紧迫感。

保护生物多样性意义重大

我国是地球上生物多样性最丰富的国家之一。国土辽阔，海域宽广，自然条件复杂多样，加之有古老的地质历史，孕育了极其丰富的植物、动物和微生物物种，拥有纷繁多彩的生态组合，是全球 12个多样性十分丰富的国家之一。不但野生物种和生态系统类型众多，而且具有繁多的栽培植物和家养动物品种及其野生近缘种。此外，我国生物特有属、特有种多，动植物区系起源古老，珍稀物种丰富。

生物多样性包括生物种类的多样性、基因的多样性和生态系统的多样性。生物多样性的意义主要体现在生物多样性的价值，对于人类来说，生物多样性的直接使用价值是生物为人类提供食物、纤维、建筑和家具、药物及其他工业原料；间接使用价值是指生物多样性具有重要的生态功能，无论哪种生态系统，野生生物都是不可缺少的组成成分，在生态系统中野生生物之间具有相互依存、相互制约的关系，共同维系生态系统的结构和功能，野生生物一旦减少，生态系统稳定性就要遭到破坏，人类生存环境也就要受到影响；潜在使用价值是野生生物种类繁多，人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数，大量野生生物的价值目前还不清楚。但可以肯定，这些野生生物具有巨大的潜在使用价值。一种野生生物一旦从地球上消失就无法再生，它的各种潜在使用价值也就不复存在了。

同时，生物多样性还具有美学价值。大千世界色彩纷呈的植物和神态各异的动物与名山大川相配合才能构成赏心悦目的美景，从而激发文学艺术创作的灵感。

以外促内恢复种群

据国家环保总局生物安全处王处长介绍，通过10 多年的努力，目前我国的生物多样性保护工作进展顺利，机制逐步完善，政府部门与科研机构展开广泛的多方面的合作，进行了生物物种调查工作，并建立起物种的数据库平台。我国政府高度重视《生物多样性公约》的履约，物种的保护与遗传工作得到加强。为保护生物栖息环境，我国建立了各种类型的自然保护区 2349个，使主要陆地生态系统类型、野生动植物特别是国家重点保护的珍稀濒危动植物，绝大多数都得到较好的保护，为全球生物多样性保护做出了重大贡献。我国还制定相关法律和政策，就地或迁地保护珍稀物种。通过大力开展宣传工作，生物多样性的概念也渐渐被人们所熟悉，人们的认识不再仅仅是停留在保护大熊猫、东北虎这些珍稀动物上，而是逐渐扩展到各个领域，渗透到生产生活的各个角落。保护生物多样性的基本要求是就地保护生态系统和自然生境，维持恢复物种在其自然环境中有生存力的种群。

与此同时，中国作为履行《生物多样性公约》工作协调组成员单位，10 多年来，加大了生物多样性保护工作力度，制定和完善了一系列保护、管理和持续利用生物多样性的政策、法规、规划，加强了生物多样性的科学研究，使生物多样性保护已经从一个科学概念转化为具体行动与保护举措，生物多样性保护和永续利用在中国社会经济的许多层面展现了新的风貌，形成了良好的氛围。中国与欧盟、联合国开发署、联合国环境署、世界自然保护同盟等国际组织机构以及德国、英国、加拿大、挪威、澳大利亚、意大利等国家建立了广泛的对外合作交流关系，开展了一大批生物多样性合作项目，引进了生态保护管理理念、技术和资金，促进了国内生物多样性保护工作。

在"十一五"期间，我国将继续做好《生物多样性公约》和《生物安全议定书》履约工作，进一步完善履约机制，完成第四次生物多样性履约国家报告和第一次生物安全议定书履约国家报告。推动地方建立生物多样性保护协调机制，与国外相关机构密切配合，制订和完善遗传资源保护与管理标准、规范。建立政府、科研单位和相关生物技术企业的信息交流机制，使我国生物多样性的资源优势尽快转化为经济效益。控制外来物种迫在眉睫

随着生物多样性领域的扩展，外来物种对人类生产生活所带来的影响正日益显现，同时外来有害物种入侵也是导致生物多样性减少和丧失的重要原因之一。我国已建立起中国外来入侵物种数据库，对外来入侵物种的分布和影响调查显示，我国外来入侵物种共有 280多种，其中陆生植物 170种，其余为微生物、无脊椎动物、两栖爬行类、鱼类、哺乳类等。有 55.1％的外来入侵物种来源于美洲， 21.7％来源于欧洲。调查表明，外来入侵物种中， 39.6％属于有意引进，49.3 ％属无意引进，经自然扩散而进入中国境内的仅占3.1 ％。外来有害入侵物种对我国农、林、牧、渔业等行业造成的直接经济损失达 198.6亿元，对生态系统、物种和遗传资源造成的间接经济损失每年达 1000.2亿元，总经济损失1200 亿元左右。国家环保总局生物安全处王处长介绍说，造成外来入侵物种逐年增加、危害性日益扩大的主要原因是，目前很多单位和个人对外来物种可能导致的生态和环境后果缺乏足够的认识，没有进行入侵风险评估，科学研究不够深入，外来物种的引进存在一定程度的盲目性；我国目前尚未出台有关外来物种预防、引进、控制的专项法规，使得外来物种管理缺乏法律依据，缺乏科学研究基础。

"十一五"期间，我国将逐步建立科学有效的外来物种防治措施、协调管理和应急机制。对外来物种进行全面调查，开展外来入侵物种对生物多样性和生态环境的影响研究。加大相关部门和地方对外来入侵有害物种的防控力度。加强对转基因生物体、病原微生物的监控管理，努力将转基因生物及其产品在生产、转运、销售和使用过程中可能对生物多样性、人类健康及生态环境产生的影响降低到最低水平。  

为什么我们会丢失遗传资源多样性？

几千年前，人类以及他们所驯养的生物－狗、猫、猪、鼠就开始与自然有了矛盾冲突。随着人口数量的增加和农业技术的提高，我们需要清除更多的森林，保护自己的家园，防止各种潜在的或真实的危险发生。这样，我们会丢失遗传资源多样性，其最终后果是导致整个生物链断裂...

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长江刀鱼重演鲥鱼灭绝之灾

鲥鱼、刀鱼和河豚被誉为“长江三鲜”。如今，人们只知道长江鲥鱼已于几年前绝迹，市面上几十元一斤的鲥鱼，多为美国等地所产，口味远不能与长江鲥鱼相比。但是，问题远比人们知道的严重。

现在，人们所见到的长江河豚其实多为人工养殖，真正的野生长江河豚几乎绝迹。江苏靖江江段是著名的河豚盛产地，如今常常上百条渔船一天捕不到三条野生河豚。有些富豪花数千元甚至上万元吃一斤野生长江河豚，其实十有八九是冒牌货。令人痛心的是，长江刀鱼又重演了长江鲥鱼和长江河豚的悲剧。现在市面上的刀鱼，大多是“湖刀”、“海刀”和“河刀”，虽然都是刀鱼，但其口感和品质远不能与长江刀鱼相比。无奈的是，长江刀鱼已经离我们越来越远。

一盘清蒸江刀售价万元

扬州邗江区李典镇沿江村渔船、渔民多，是扬州规模和“名气”最大的“捕刀村”，据称也是江苏全省最大的“捕刀村”。全村48条船，今年20天时间平均每天捕到江刀20斤左右。这20斤中顶多只有三成是3两以上能“卖上价钱”的。可是20年前，这个村的渔民一网上来刀鱼几百斤，最多的一次竟有5000多斤，经常把鱼网弄坏。就在5年前，一网上来也有100来斤。20年来刀鱼的价格涨了2000倍，从当初的几角钱一斤到现在的一千多元钱一斤。据说，今年在南京一盘清蒸江刀鱼售价最高卖到一万元。

生态环境变化是重要原因

综合多位专家的分析，造成刀鱼目前状况有三大原因：
一是与长江口网具太多太密有关；
二是因为长江上游的水利工程建设，导致下游水量不足，海水上溯致使长江口刀鱼繁殖环境受影响；
三是与以前过度捕捞有一定关系。
但专家们透露，这些并非造成刀鱼目前状况的主要原因，真正导致长江刀鱼目前几乎绝迹的主要原因是生态环境的变化。水污染、热发电都在破坏长江生态，特别是无毒的含氮污水排放，直接导致了长江水的富营养化，江水中的苔藓滋生就是富营养化的表现。富营养化带来的后果，直接导致刀鱼产卵地遭破坏，一系列生态链因此受到打击，不少淡水鱼因为无法适应而惨遭绝迹。

刀鱼天价的同时，是渔民的亏本，甚至陷入困境。这个悲剧警示人们，长江是刀鱼的家园，也是我们人类的家园，刀鱼绝迹，必然砸了“捕刀”渔民的饭碗。

加强生物入侵防治力度保证生物资源安全

　　随着国际贸易、工程承包和旅游业的迅猛发展以及交通运输手段的日新月异，原有的阻止外来生物入侵的天然地理屏障已经基本丧失，全球性的生物入侵已成为世界各国面临的严重问题。

　　入侵生物（如加拿大一枝黄花、水葫芦和美国的白娥）通过与本地生物竞争营养、水分和生存等，破坏了本地生态系统，造成本地生物资源丧失，有的外来生物（如疯牛病毒、口蹄疫病毒和艾滋病毒）还对人类健康直接构成危害，从而引发被入侵国家政治、经济、社会和文化的一系列安全问题。

　　据统计，美国、印度、南非等国家外来入侵生物而造成的损失分别达到1500多亿美元、1300多亿美元、800多亿美元。

　　我国是生物多样性的大国，也是遭受外来生物入侵最严重的国家之一。生物入侵错综复杂，涉及面广，解决难度很大，国际上也缺乏成熟有效的方法和经验。据统计，外来有害生物对我国造成的直接损失就达数千亿人民币，而其对生物环境的破坏更是令人触目惊心。因此，大力加强对生物入侵的防治已经刻不容缓。

　　为此提出如下对策：

　　一、严把“第一关”，切实阻断生物入侵途径

　　1、入侵有害植物多源自人工引进，又以观赏为主，如加拿大一枝黄花、水葫芦均如此。因此务必对进口国外植物进行严格检测。

　　2、入侵有害动物多源自货物进口（如木材）和植物进口带入境、人员和运输工具带入境，故应加大对进口货物、运输工具入境人员的检查力度和违规处罚力度。对引进观赏动物也要予以严格控制。

　　二、采取有力措施，迅速遏制已入侵有害生物的危害和扩散，对处于不同阶段的有害生物采取相应的科学治理措施，尽可能将其消除于萌芽状态。

　　三、构筑外来生物防治体系，及早从根本上防止生物入侵，并力争用科学手段将其化害为宝。

　　1、对各有关部门（海关、环境保护、卫生、进出口、检验检疫、动植物检验检疫、绿化、农、林等）的职能进行统筹协调，形成合力。

　　2、在深入科技研究的基础上，进一步规范生物引进的审批和检验程序，包括由专业机构对引进的风险性进行研究，制定统一的物种引进风险评价标准。

　　2、加强执法力度，实施行政处罚、刑事惩罚和经济处罚等多种手段，对明知故犯者予以严惩，对造成严重后果者予以重罚。

　　3、配置专项基金，开展专业科学研究（如生物学、生态学研究），探索入侵规律、防止的手段和方法，并可研究如何提取并利用入侵生物中的有用物质，使其能变害为宝。

　　4、建立检测网络，在各省市（区县）设立检查机构和监察点，适时掌握各类入侵有害生物的状况，及时上报，做到信息共享，防微杜渐。

　　5、建立外来生物信息数据库。对全国各省市（区县）外来生物进行全面调查，建立外来生物名录、分布情况、有无危害及其程度、发展趋向（有无潜在危害及其可能性大小）等信息库，提供信息。

　　6、编制预警应急预案，对危害性较大的入侵生物要有应急处理预案，若一旦出现或爆发，可望大幅度提高防治效果和根治率，降低防止成本。

　　7、对国外防止生物入侵的状况进行调研，结合国情，予以借鉴。

　　四、加强对外来有害生物危害性的宣传力度，力争做到家喻户晓；开展群众性的普及教育活动，动员群众的力量消除入侵的有害生物。

　　五、有条件的地方（如上海市）可率先制定防止生物入侵的地方政策，并及时向中央反映，建议国家早日出台相应的法律法规。

朱鹮异地野化放飞

朱鹮被誉为“东方宝石”，为当今世界濒危级动物、世界最濒危的珍稀鸟类之一，曾在中国、俄罗斯、日本等国广泛分布。

由于人为活动影响，到上世纪80年代初，中国仅存7只，在其他国家已基本绝迹。位于秦岭北麓的陕西省珍稀野生动物抢救饲养研究中心，作为国家林业局确立的全国第一个朱鹮异地繁殖基地，目前已通过人工饲养繁殖朱鹮257只，成为全世界最大的朱鹮人工饲养繁殖种群。目前，中国朱鹮野外种群和人工繁育种群总数已突破1000只。

10对人工饲养繁殖的健康成年朱鹮，2007年3月下月初将在陕西宁陕县实施“异地野化放飞”试验。这10对精心挑选的朱鹮目前已从陕西省珍稀野生动物抢救饲养研究中心移至宁陕县寨沟村“安营扎寨”，并享受到“特殊待遇”，经过20多天放飞前的“热身训练”后放归大自然。届时，每只朱鹮的脖子上将安装上无线电追踪仪，由科研人员进行24小时跟踪监控，一旦发现险情，立即实施救治。

广东韶关市野生动物救护中心首次成功人工繁殖金钱豹

野生金钱豹现存数量十分稀少，是猫科动物中最为敏感的动物，嗅觉灵敏，母豹在哺乳期稍闻到豹仔身上有异味，哺乳就会失败甚至会吃掉小豹，所以进行人工繁殖极为不易。

　　作为国家一级保护动物的一对小金钱豹双胞胎在韶关市野生动物救护中心顺利诞生，这是韶关野生动物救护中心自1990年成立以来，首次成功繁殖的金钱豹。

　　“恩爱夫妻”打架为产子
　　2003年11月，广州动物园向韶关市野生动物救护中心转来了一雌一雄两只豹子。它们来时才3个月大，至今正好满3周岁。两只豹子“日久生情”，“珠胎暗结”。
　　去年12月的一天，细心的饲养员小雷发现，母豹左边身体开始肥胖起来，虽然怀疑它可能是怀孕了，但由于豹性凶猛，他一直未敢近身确定此事。而从那时开始，原本“恩爱”的两只豹子也发生了变化，母豹开始拒绝公豹“亲热”。这导致公豹“恼羞成怒”，甚至产生了大大小小的斗殴事件。有一次，凶猛的公豹一爪便将较瘦弱的母豹的肚皮抓了个洞。
　　为了安全起见，工作人员不得不将它们强行“分居”。直到今年2月7日清晨，当救护中心的动物保护专家谢和平去观察母豹时，才发现它身下多了两个毛茸茸、蠕动着、只有拳头大小的小动物！谢和平定睛一看惊喜不已：“母豹生下两个宝宝了！”

　　小豹肥肥胖胖活泼可爱
　　刚生下宝宝的母豹特别凶猛，不容许任何人或物接近小豹。目前连饲养员都小心翼翼地尽量不靠近小豹，连喂食都不得不站在远处扔过去。“因为小豹要是沾上了人气，有可能会被母豹当作异类吃掉。”
　　站在圈养金钱豹的铁笼前，记者看到两只虎头虎脑的毛茸茸小豹子正依偎在母亲的怀里尽情地玩耍着。见有陌生人走近，豹妈妈立即凶相毕露，让人不寒而栗。
　　小雷说：“两只小豹，一只胆大点，另一只则内向点，现在它们还主要是喝母豹的奶，为此，我们特别对母豹的伙食做了调整，在牛肉、鸡肉里添加维生素、鱼肝油、微生物矿物质和奶粉等营养品，将它们搅拌匀了再给它进食。因处在哺育期，母豹饭量也见长，一天要吃掉约2公斤的量。”
　　由于母豹奶水足，两个小家伙吃得肥肥胖胖的，长势良好活泼可爱极了。“两只小豹非常顽皮，经常拿着妈妈的尾巴当玩具，一玩就是大半个小时。”说起两只小金钱豹来，小雷满脸的高兴。一旁的救护中心的动物保护专家谢和平则趁两只小家伙玩耍的空隙，借机观察、辨别起它们的性别来。经一番努力，他初步判定这是一雄一雌兄妹俩。

　　专家看法：
　　此举对研究繁殖华南虎有借鉴作用
　　曾多次参加粤北野生动物大型科学考察任务的谢和平告诉记者，金钱豹是国家一级保护野生动物，主要生活在有森林的山地或丘陵地带，此前在广东只有粤北地区较常发现有野生金钱豹出现。但金钱豹野外种群相对珍稀的华南虎而言，比较多，也比较广。
　　这次“金钱豹”的成功繁殖，标志着韶关市繁殖野生动物的技术进一步成熟，为今后繁殖更多的野生动物奠定了扎实的基础。前不久，华南濒危动物研究所的专家通过听取报告、实地考察后，给予了高度评价，认为此举对研究繁殖华南虎有一定的借鉴作用。
　　谢和平在科考中发现，粤北大面积的森林中仍保存着较多的大型野生偶蹄目动物，所以广东野生虎豹生存所依赖的食物链并未中断。
　　但目前野生虎豹的栖息地正在遭到人为活动越来越严重的破坏。诸如虎豹等大型猫科动物有时候非常惧怕经常有人车经过的森林公路，往往看见公路就闪得远远的，导致这些珍稀野生动物的“领地”不断缩小。
　　而又深又长的水渠和水沟往往也成为野生动物的“隐形杀手”，谢和平在野外考察时就经常发现喝水时失足掉进水渠而被淹死的野生动物。

　　更多担心：

由于这种大家伙的生态环境发生重大变化，实际上它们在生物链的位置已经不再是原来的野生环境。现在移到动物园或保护中心，这种在生物链中位置的移动对其繁殖肯定会更多的依赖人的技术。所以训练更多的专业人员太重要了。

长江刀鱼濒临灭绝

阳春3月，又到位居“长江三鲜”之首的刀鱼上市时节（另两鲜是鲥鱼、河豚）。据不完全统计，这几天崇明长江口有近200条渔船在捕捞刀鱼，许多雌刀鱼未到产卵地就被捕捞。

长江刀鱼平时栖息于近海，因体形狭长，色泽银白，颇似一把尖刀而得名。每年这个季节，它们溯江而上产卵，形成一年一度的刀鱼汛期。每年3月上旬，刀鱼价格最为昂贵。记者去年采访时，长江刀鱼上市价格约800元/500克，而今年刚上市，重量3两以上的刀鱼，价格已达1000元/500克，昨天，更是涨到了1800元/500克。

正是它的市价太高加速了它的灭绝，环境污染是另一个原因。更详细的情况请阅读： 环境污染和滥捕使长江刀鱼濒临灭绝

动物遗传资源保存与利用概况

一、动物遗传资源的状况评估

（一）评估的必要性

世界未来食物安全将依赖动物遗传资源，现在尚缺乏对粮食和农业有用的多数家养动物的生产性能和适应性方面的信息。更关键的是，还没有一个详尽的、世界范围的家养动物遗传资源名录，也没有一个可以识别濒危的动物品种的综合监测系统。

（二）评估的四个水平

1．基线调查：全国性动物遗传资源调查。

2．监测：需要对动物遗传资源的群体调查进行监测，以便有效的管理和保护。

3．比较评估：需要增加动物品种独特品质的遗传和经济知识，以便制定开发战略，能短期和长期最好地利用这些特性。

4．比较分子测定：为了更好地确定保护目标，可以利用分子标记的方法，寻找那些性状不表现的遗传多样性。

二、濒危动物遗传资源监测

FAO的全球家养动物遗传资源数据库现有信息已超过25个畜种的3 800个品种。可以提供这些品种约75%的群体资料。进一步监测群体数量与状态，确定保护行动的类型与时间。公布了被列为濒危动物的名录。那些少于1000只繁殖母畜或20只公畜的品种属于濒危家畜，少于100只繁殖母畜或5只公畜的品种属于临界家畜。

群体资料表明，至少已经有30%的家畜品种达到濒危或临界水平，代表近900个家畜品种。在这900个品种中，约1/3饲养在研究所、农用公园或其他保护方式中。

三、动物遗传资源的管理

1．管理计划

动物遗传资源管理是一项庞大的系统工程，需要世界各国协调行动。制定一个完整合理的国家畜禽遗传资源管理计划应包括如下内容： 国家畜禽遗传资源的普查和分析，而且重点是地方品种； 建立高效率的遗传资源信息数据库； 确定具有独特遗传特性的群体和濒危家畜群体； 评定地方品种和引入品种的利用价值； 协调与其它国家和国际组织间的遗传资源保护行动； 促进家畜遗传资源管理和利用的研究。

2．品种信息数据库

在动物遗传资源管理中，品种信息数据库的建立是一项基础性的工作。从目前使用的中国畜禽品种资源数据库，可以对我国畜禽品种有一个比较详细的了解。

建立动物遗传资源数据库所需要的信息来源主要途径有：资源普查报告、有关职能部门的年度报告、公开发表或出版的论文和报告、各种专门学术会议或学位论文、以及一些未公开发表的内部资料等。对收集到的各种信息需要进行可靠性评定，筛选出能够正确反映畜禽实际情况的信息，经过整理、合并等技术处理，录入到数据库。需要经常性地补充和更新有关数据，以保证能够为动物遗传资源保存决策提供依据。

动物遗传资源保存与利用理论和方法

一、保种的概念和意义

（一）保种的概念

动物遗传多样性保护就是要尽量全面、妥善地保护现有的动物遗传资源，使之免遭混杂和灭绝，其实质就是使现有的基因库中的基因资源尽量得到全面的保存，无论这些基因目前是否有利用价值，简称保种。

动物遗传多样性保护是指人类管理和利用这些现有资源以获得最大的持续利益，并保持满足未来需求的潜力，它是对自然资源进行保存、维持、持续利用、恢复和改善的积极措施。狭义的遗传多样性保存是其中的一个方面，通过维持一个免受人为影响而导致遗传变化的保种群来实现，可以是原位保存，即在自然生境条件下维持一个活体家畜群体，也可以是易位保存，即利用冷冻保存胚胎、精液、卵子、体细胞、以及DNA文库等。

（二）保种的意义

对动物遗传资源的保护主要有经济、科学、文化和历史等方面的意义：

1．经济意义：

现有动物遗传资源保存具有潜在的重要经济价值，在过去的几十年间，动物产品消费的变化和生产条件的改变，生产者都能够及时应变，在很大程度上取决于当时家畜、家禽群体中存在有相当广泛的可利用遗传变异。然而，对未来变化的性质和程度是难以准确预测的，因而对动物遗传资源保存的成本和效益进行准确分析是相当困难的，而要维持一个特定的保种群的成本是非常可观的。但是。这种投入与完全忽视动物遗传多样性保存，从而导致对未来变化丧失应变能力所带来的损失要低得多。研究表明，冷冻保存动物遗传资源的费用相对来说较低，虽然胚胎、精子等的收集和处理费用可能较高，但这些投入是一次性的，而且年储存费用较低，对遗传资源保存更为有利。

2．科学意义：

动物遗传多样性是动物遗传育种研究的基础，可以利用群体间以及个体间的遗传变异来研究动物的发育和生理机制，深入了解动物驯化、迁徙、进化、品种形成过程、以及其它一些生物学基础问题，因而遗传多样性保存对科学研究是很有价值的。对这些濒危动物遗传资源的保存，应该象对待一个国家其它文化遗产一样给予高度的重视。

二、保种的原理和方法

动物遗传资源的保存，即妥善地保存现有动物种群、家畜、家禽品种，使之免遭混杂和灭绝。严格地讲，要保存动物种群的基因库。

根据动物传资源多样性在不同层次的特点，可以采取不同的保种措施和方法。目前，在品种水平上的基本保存方法是原位保存。随着分子生物学技术的进步，冷冻生殖细胞和胚胎、以及DNA文库等易位保存方法，在动物遗传资源保存中也越来越广泛地得到应用。

（一）群体保种的遗传学基础

以群体为单位保存动物遗传资源，要求在相当长的时间内，维持群体的基因频率基本不变，群体的遗传结构得以保持。原位保存的传统方法要求尽量保存一个群体基因库的完整，由于自然界中不可避免地存在选择、突变、迁移和遗传漂变等因素，要想使基因库的每一个基因都不丢失是难以达到的。为此，根据群体遗传学理论，就需要有一个大的群体，并且实行随机交配，使之尽量不受突变、选择、迁移、遗传漂变等影响。

在实际的保种群体中影响近交系数增量的主要因素有：群体大小、性别比例、留种方式、交配系统、以及世代间隔等。

（二） 常规的保种措施

根据上述群体遗传学的基本原理，为了在整体上保持一个动物品种的遗传结构，一般应采取以下的措施：

① 划定良种基地：在良种基地中禁止引进其它品种的种畜，严防群体混杂。

② 建立保种群：在良种基地中建立足够数量的保种群。可根据畜种、资金等因素确定保种群的规模。

③ 采用各家系等量留种：在每一世代留种时，实行每一公畜后代中选留一头公畜，每一母畜后代中选留相同数量的母畜，并且尽量保持每个世代的群体规模一致，避免保种群体出现“瓶颈效应”。

④ 制定合理的交配制度：在保种群体中实行避免全同胞、半同胞交配的不完全随机交配制度，可以降低群体近交系数增量。还可以采用划分亚群，并结合亚群间杂交的方式。

⑤ 适当延长世代间隔，降低群体近交系数增量。

⑥ 保持外界环境条件相对稳定，控制污染源，防止基因突变。

⑦ 在保种群中一般不进行选择。

（三）新技术在保种中的应用

随着分子生物学、动物繁殖学、以及基因工程等生物技术的新成果的问世，为动物遗传资源的保存和利用创造了新途径。以下几个方面对遗传资源保存和利用产生重要的作用：

1．群体遗传变异分析

为了对现有畜禽动物遗传资源的种群内和种群间的遗传变异有一个全面的了解。随着分子遗传学技术的发展，对遗传变异的分析已经从表型、蛋白质多态深入到DNA分子水平，利用DNA多态性可以更全面、准确地分析种群的遗传变异。

2．冷冻保存配子和胚胎

（1）冷冻配子：冷冻精液的一个重要缺陷是，如果将来想要获得与现有遗传特性基本一致的纯种，必须通过利用冷冻精液对畜群进行一系列的回交。

冷冻卵母细胞、卵细胞的研究也在世界各地进行。获得成熟的卵母细胞需要手术或屠宰供体，这种做法不适用于濒危动物。从动物卵巢取未成熟的卵母细胞代替成熟的卵细胞是可行的。此项技术是其他保护方法的补充。

（2）冷冻胚胎 为了克服冷冻配子的缺陷，最好是结合冷冻胚胎来进行动物的易位保存。哺乳动物的冷冻胚胎自二十世纪七十年代初首获成功。

（3）细胞及核

（4）染色体

（5）DNA文库

3．繁殖新技术

繁殖新技术在动物遗传资源保存中已经发挥了越来越重要的作用，如超数排卵和胚胎移植（MOET）、胚胎分割和胚胎克隆等。

4．基因定位和DNA文库

近年来，一些高效率的DNA分子遗传标记将各种动物的遗传图谱研究推向实用化，通过基因定位将一些独特性能的基因定位于某一染色体特定区段，并测定基因在染色体上线性排列的顺序和相互间的距离。

构建了基因物理图谱后，可以将一些主效基因克隆出来，为转基因奠定基础，在同一物种个体间和不同物种间都能够进行基因转移。利用基因克隆技术可以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，可以在将来需要时，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，从而使理想的性能重新出现于活体畜群中。

三、动物遗传资源的利用途径

（一）动物遗传资源的可持续利用

1．可持续性利用的观念

2．开发适应性遗传资源

3．实现可持续性利用与开发

4．保种与利用的关系

5．短期效益与长期利益的关系

6．保种地域的不平衡性

7．保种资金的筹集

（二）动物多样性信息系统

遗传资源是处于动态的过程，但在一定时期内也是相对稳定的，因此对遗传资源的监测需要确定较合理的信息收集时间间隔，

为了对全球现有的动物遗传资源进行监测和管理，FAO启动了一个全球家养动物多样性行动计划（DAD），并在国际互联网上建立了一个相应的信息系统网站（DAD-IS），在全球范围内致力于区域性和国家级保护这些不可替换资源免受破坏的行动，推动对这些资源持续、有效、合理的利用。它是一个综合性的全球家养动物遗传资源管理信息系统，在因特网上有网址，可以通过它直接了解在全球范围的动物遗传资源信息、动态、开发和利用，以及相关的研究活动等。

动物遗传资源的现状

一、世界性的畜禽资源危机

（一）动物生产在世界范围内面临着品种资源的锐减问题

在动物生产中，家畜家禽以肉、奶、蛋、毛、皮、羽、畜力和有机肥等形式提供了人类30%到40%的需求，这些都来源于40多个畜禽种类的大约4 500个品种，它们是人类社会现在和未来不可缺少的重要资源。据联合国粮食与农业组织（FAO）1993年统计，大约30%的家畜品种资源处于消亡状态。据1995年WWL-DAD的资料表明，许多家畜品种正面临灭绝的威胁，在1433个调查品种中，大约有27%处于灭绝的边缘。由此可以推测，目前全球的五千余个品种中，大约有1200到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日益减少。

地方品种的灭绝，不仅是现有资源丢失的问题，同时也是动物育种素材的损失，可能对未来的动物育种带来不可估量的严重后果。

（二）《全球家养动物遗传资源管理战略》的制定

1．FAO的作用

在对动物遗传资源保护的行动中，联合国粮食与农业组织（FAO）承担了重要的角色，联合国环境规划署（UNEP）给予了大力的支持，此外联合国教科文组织、国际自然与自然资源保护联合会、世界资源协会等也作出了很大的贡献。FAO于1992年实施了发展中国家动物遗传资源保护与开发计划，它由五个部分组成：建立全球畜禽品种目录、品种保存、地方品种的保护与开发、生物技术应用、建立畜禽品种保护的国际法规。

2．《全球家养动物遗传资源管理战略》的制定

国际对动物遗传资源在粮食和农业方面的根本作用的认识日益增强，对动物遗传资源的保护已得到世界各国的高度重视，1992年6月的联合国环境与发展大会，由包括中国在内的167个国家共同签署了《生物多样性公约》，到1993年底其中的30个国家正式批准公约，我国自“六五”以来，就将动物遗传资源的发掘、鉴别和保护等方面的研究列为国家科技攻关项目，1994年我国正式颁布了《种畜禽管理条例》和《种畜禽管理条例实施细则》，1996年正式成立了国家畜禽品种遗传资源委员会和下属的各主要畜种的品种专业审定委员会，这些工作都极大地推动了对动物遗传资源的保护。

（三）动物遗传资源与生物多样性保护的关系

生物多样性有着非常广泛的含义，包括所有的微生物、植物、动物等物种及其所有的生态系统，是生命有机体赖以存在的生态复合体。生物多样性分为三个层次，即物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性，它是所有生命系统的特征，是生物发展的安全保障，对生物多样性的保护是生物系统持续发展的基础。

家养动物多样性是生物多样性中一个重要、而又独特的组成部分。它在物种多样性中占的比例很小，但是在遗传多样性中却非常重要，它是人类生活重要的生产资料，与人类社会生活关系非常密切，因此它的保护对人类社会持续发展具有更为重要的意义。动物品种和类型是构成家养动物多样性的重要形式，一个品种中汇集了各种各样的基因，可以在一定的环境中发挥作用，从而使品种表现出各种为人类所需要的特性。一个品种就是一个相对独立的特殊基因库，是培育优良品种和利用杂种优势的良好原材料。

二、我国丰富的动物遗传资源

（一） 中国拥有的动物资源

人类自12 000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家养动物，主要有6种哺乳动物，即水牛、黄牛、山羊、马、猪和绵羊；4种禽类动物，即鸡、鸭、鹅和火鸡。

由于我国幅员辽阔、自然生态条件复杂多变，历史上形成了丰富的动物品种资源，是这一宝库的重要组成部分。

椐1992年统计，我国拥有家养动物22个种。

（二） 中国的家养动物品种

首批列入《中国家畜家禽品种志》的畜禽品种就有280余个，其中包含有部分培育和引入品种，这些品种、类群各有特点、特别是对产区的地理和生态条件有良好的适应性，

1．猪品种：太湖猪、东北民猪、荣昌猪、金华猪、香猪等。列入品种志的有48个地方品种、12个培育品种和6个引入品种。

2．牛品种：目前在我国饲养的一亿多头牛中，三河牛，南阳牛，延边牛，役用水牛等。在众多牛品种中，中国黄牛属于一种独立的类型，在全国牛存栏总数中占一半以上。列入品种志的牛种就有34个地方品种、4个培育品种和7个引入品种。

3．绵羊和山羊品种：蒙古羊、哈萨克羊和藏羊，的乌珠穆沁羊，滩羊，湖羊，皮优良的中卫沙毛山羊，辽宁绒山羊和内蒙古绒山羊、南江黄羊等。列入品种志的绵羊和山羊就有35个地方品种、9个培育品种和9个引入品种。

4．家禽品种：已列入品种志的地方品种就有鸡27个、鸭12个、鹅13个。其中有的成都黄鸡、内蒙古边鸡、辽宁大骨鸡，北京油鸡、惠阳三黄胡须鸡、清远麻鸡，仙居鸡，泰和鸡，藏鸡，以及狼山鸡、寿光鸡、固始鸡等兼用型鸡种。还有北京鸭，建昌鸭，狮头鹅等。这些品种大多是世界闻名的。列入品种志的家禽就有52个地方品种、9个培育品种和14个引入品种，其中包含引入的火鸡品种1个。

5．马和驴品种：蒙古马，建昌马，伊犁马、关中驴等。列入品种志的马品种有15个地方品种、11个培育品种和7个引入品种，以及6个改良马品种，驴品种10个。

此外，还有一些其它优良的畜禽品种，如以“王府驼绒”著称的阿拉善骆驼等。

（三）我国动物遗传资源的状况

虽然我国动物资源丰富，然而，中国家养动物资源目前也面临着严峻的形势，由于对遗传资源保存的重视不够，措施不力，许多有特点的地方品种处于濒危状态，433个家养动物品种，包括固有品种和育成品种，近30多年以来，数量在衰减，而九斤黄鸡、浦东鸡、早胜牛、邓川牛、西藏粗毛羊等基本已经灭绝。

牛的49个固有品种中，有20个数量锐减已限制本品种育种的效率，进而影响到品种的维持。水牛的18个品种中，上海水牛和温州水牛头数下降的趋势已危及品种保持。猪的76个固有品种中，28个数量持续下降，其中10个品种已濒临灭绝。12个育成品种也在衰落。鸡的60个固有品种中的26个及9个育成品种中的3个正在急速衰落。绵羊34个固有品种中24个正在大幅度衰减，其中枣北大尾羊已基本绝迹。马的26个固有品种中的13个、育成品种中的9个正在消亡。好在山羊、馿、牦牛、双峰驼、鸭、鹅、瘤头鸭的各品种大体能保持正常消长。

动物遗传资源学介绍

动物遗传资源是人类赖以生存与可持续发展的物资基础。随着人口的急剧增加和经济的快速发展，人口、资源、环境与发展已成为当今全球共同关注的几大问题，我国动物遗传资源紧缺与人口众多的矛盾尤其突出，动物遗传资源利用的可持续性已成为最紧迫的知识创新和素质教育内容。高等教育如果不把这样重大的现实问题和学术领域列入教学内容，就不能培养出符合时代需要的人才。

动物遗传资源学主要是研究人类与自然界中可转化为生产、生活资料的动物资源间相互关系的科学，它以单项和整体的动物遗传资源为对象，研究其数量、质量、时空变化、开发利用及其后果、保护和管理等。单项动物遗传资源研究各自从有关学科派生出来。在动物遗传资源的开发利用时，动物遗传资源学与一些学科有着密切的相互联系和交叉，如畜牧学、兽医学、保护生物学等。而生殖技术、遗传技术、育种技术、生物工程技术等将广泛应用于动物遗传资源的调查、评价、规划、管理和实际保护利用中。

未来动物遗传资源研究将涉及庞大的科学群，全球规模的数据正在收集和分析，关键过程的动力学研究正在逐步数量化，自然学科和社会学科的综合正在进行。动物遗传资源学将发展为一门全新的、跨学科的、综合性的横向科学。

本课程为华中农业研究生选修课。