动物遗传资源保护概论

新疆农业大学

动物遗传资源保护的理

论和方法

学院：动物科学学院

班级：动科122班

学号： 123531210

姓名：凯丽比努尔·阿不都热依木

标题：动物遗传资源保护的理论和方法

摘要：动物遗传资源保护概论主要包括动物遗传资源多样性与形成机制、动物遗传资源保护现状、动物遗传资源保护原理和一般途径、自然保护区的建立与管理、生物技术在动物遗传资源保护中的应用、动物遗传资源多样性保护的有关法规、行动计划和国际组织、动物遗传资源的管理与利用等内容，同时系统介绍了畜禽、实验动物、渔业和野生动物等遗传资源的保护现状

关键词：遗传保护动物

气候变化对动物遗传资源的影响

《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）第一款中，将“气候变化”定义为：“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”UNFCCC因此将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来。气候变化（climate change）主要表现为三方面：全球气候变暖（Global Warming）、酸雨（Acid Deposition）、臭氧层破坏（Ozone Depletion），其中全球气候变暖是人类目前最迫切的问题，关乎到人类的未来！

据美国橡树岭实验室研究报告，自1750年以来,全球累计排放了1万多亿吨二氧化碳,其中发达国家排放约占80%。气候变化会带来哪些影响? 气候变化导致灾害性气候事件频发，冰川和积雪融化加速,水资源分布失衡，生物多样性受到威胁。气候变化还引起海平面上升,沿海地区遭受洪涝、风暴等自然灾害影响更为严

重，小岛屿国家和沿海低洼地带甚至面临被淹没的威胁。气候变化对农、林、牧、渔等经济社会活动都会产生不利影响,加剧疾病传播，威胁社会经济发展和人民群众身体健康。据政府间气候变化专门委员会报告,如果温度升高超过2.5℃，全球所有区域都可能遭受不利影响,发展中国家所受损失尤为严重；如果升温4℃，则可能对全球生态系统带来不可逆的损害,造成全球经济重大损失。据2006年我国发布的《气候变化国家评估报告》，气候变化对我国的影响主要集中在农业、水资源、自然生态系统和海岸带等方面,可能导致农业生产不稳定性增加、南方地区洪涝灾害加重、北方地区水资源供需矛盾加剧、森林和草原等生态系统退化、生物灾害频发、生物多样性锐减、台风和风暴潮频发、沿海地带灾害加剧、有关重大工程建设和运营安全受到影响。

目前的气候变化，全球科学家的共识是：有90%以上的可能是人类自己的责任，人类今日所作的决定和选择，会影响气候变化的走向。今日，地球比过去两千年都要热。如果情况持续恶化，于本世纪末，地球气温将攀升至二百万年来的高位。

至于对动物遗传资源的影响，又可以分为以下几个方面：

1.气候变化造成物候期和分布范围的变化。物候是动植物受生物因子和非生物因子如气候、水文、土壤等影响而出现的一年为周期的自然现象，如植物的发芽、展叶、开花、叶变色、落叶等，动物的迁徙、产卵、冬眠等规律性的现象。近几年来，全球范围内普遍观测到动植物的物候期的改变。在北半球，鸟类

的分布北界主要由低温线决定。随着温度的升高，英国许多鸟类分布的北界平均向北迁移8.9km，而分布的南界没有明显变化。杜寅等研究发现，中国近20年来由120中鸟类的分布出现了北扩或西移，一些亚种间已经出现了分布重叠，这可能会导致基因交流，使种内遗传多样性下降。物种分布的迁移导致海拔和低纬度地区物种多样性降低，加大了高海拔和高纬度地区物种之间的竞争，必然会带来自然生态系统结构的改变。物种的奇异还存在一定的风险，因为当遇到生境破碎或者地理隔离是，迁移将面临困难。特别是靠山顶的物种，容易彻底丧失它们的栖息地。

2.气候变化加大物种灭绝速率。大量研究表明，气候变化已经与资源过度利用，栖息地丧失及外来物种入侵一起，成为物种灭绝的主要因素之一。有预测认为，温度没升高一度，就会有%10的物种灭绝。但是另有研究认为，物种灭绝的比例会更高，因为生态系统的响应是非线性的，物种的灭绝具有多米诺骨牌效应。除此之外，气候便会影响了物种的繁殖。气候变暖使动物的栖息环境发生转变，使病虫害的作用增强，很多野生动植物病虫害对温度，降水量和适度非常敏感，气候变化可以增加病原体的生长率和存活率，疾病的传染性以及寄主的易感性，这些因素共同作用对物种产生了影响。气候极端事件也会对物种造成较大的影响，20世纪中期全球海水温度平均上升1度，同时世界范围内的珊瑚白化事件出现的频率也越来越高。1997年到1998年的厄尔尼诺现象曾毁灭了世界上%16的珊瑚礁。

生物技术在动物遗传资源保护上的应用第一，基因操作技术

1.基因克隆这是一种以蛋白质特殊功能为前提的克隆方法，也是基因克隆中较早采用的策略之一。首先，构建基因或cDNA表达文库，然后将表达文库分成若干亚文库分别转染细胞，通过一些特定的灵敏的生理生化指标或抗体免疫反应来检测亚文库表达产物的功能，在检测得到阳性亚文库后，一种途径是进一步对亚文库再分小，重复筛选，直至最后得到单克隆功能基因；另一种途径则是利用原位免疫组化的方法分离出呈阳性反应的单细胞，进而分离出相应的功能基因。此外，还有许多新的基因克隆技术如基因组错配筛选（GMS）、代表性差异分析（RDA）、外显子扩增技术以及mRNA差异显示技术也具有广泛的应用潜力。

2. 基因转移作为生物遗传改良、培育快速生长和抗逆优良品种的有效技术手段，已成为应用技术研究发展的重点。大批量、高效转基因方法是基因转移研究的重点，除传统的显微注射法、基因枪法和精子携带法外，目前已发展了逆转录病毒介导法、电穿孔法、转座子介导法及胚胎细胞介导法等。近几年研究集中在目标基因筛选，如抗病基因、胰岛素生长因子基因及绿色荧光蛋白基因等作为目标基因。

3. 遗传标记限制性内切酶（RFLP）技术、随机扩增多态性技术、DNA指纹分析技术、扩增片段长度多态性（AFPL）等分子标记技术用于基因多样性分析，为种质鉴定和遗传育种提供依据。

第二，细胞和染色体组技术

1. 多倍体诱导通常动植物细胞染色体组为2组。由自然环境因素或人工特殊处理形成2组以上染色体的动物体称为多倍体。一般人工诱导的主要目的在于利用三倍体，三倍体具有生长快、净肉率高、肉质好，生命周期长等特点；另外三倍体还有利于种群控制，具有较高的抗病力和抗逆性。

2. 雌核发育雌核发育指的是卵子需要精子的激活但精子并不提供遗传物质的一种单性生殖方式。自然界存在这种单性生殖的动物，人工诱发手段也可使未受精卵进行雌核生殖，但产生的个体绝大多数是单倍体，难以存活，需紧接着二倍化的特殊处理。除了可以加快建立选育系和控制性别外，还可以使一些稀有的隐性等位基因显现而产生优良性状，使具有重要经济性状的显性基因转为纯合状态，雌核发育后代还可用来鉴定其近交衰退现象等。

3.细胞核移植技术是将一细胞核移植到另一去核的未受精卵或细

胞内的生物技术。

4.细胞培养技术是把生物的细胞分离、培养、诱导再生或快速繁殖的技术。

第三，免疫防治技术:DNA疫苗在动物疾病防治上，传统的疫苗是用灭活菌体疫苗或弱毒性的菌体疫苗，前者往往效果不明显，后者却仍可造成轻微感染或回复突变为病原株的危险。DNA疫苗又称基因疫苗或核酸疫苗，它是将病毒或微生物中负责转译抗原蛋白的基因片段分离出来，在体外与载体连接形成重组DNA，然后转移入宿主细胞，在宿主细胞内表达抗原蛋白，达到免疫的效果。这种疫苗制备方法简单，成本低，适宜大规模生产，它在体内能长期表达，不断刺激机体的免疫系统，可组成多价疫苗，即一种疫苗能诱导产生针对多个抗原表位的免疫保护作用。

目前，转基因在农作物生产中得到广泛运用，而转基因这种新型生物技术生产出产品提高了食品安全，增进了牲畜的健康。生物技术对改善畜牧业也具有很大潜力，例如：减少动物排泄物及其磷氮含量和气味。发展并使用这些生物技术将有助于保护环境。新型动植物生物技术的发现与发展，是走向农业生物技术产品商业化的环节之一。管理程序中的一个重要内容，是检查转基因作物、转基因动物或者使用了生物技术产品的动物的构成等同性。具有等同性将说明，经过基因改良的动物没有因此发生实质上的改变。转基因农作物与动物遗传资源保护虽无直接联系，但其间接影响着动物的生殖发育，因此它们之间也存在着间接的联系。

我国动物遗传资源多样性现状中国是生物多样性特别丰富的国家之一。据统计，中国的生物多样性居世界第八位，北半球第一位。同时，中国又是生物多样性受到最严重威胁的国家之一。中国的原始森林长期受到乱砍滥伐、毁林开荒等人为活动的影响，其面积以每年0．5×104km2的速度减少；草原由于超载过牧、毁草开荒的影响，退化面积达87×104km2。生态系统的大面积破坏和退化，不仅表现在总面积的减少，更为严重的是其结构和功能的降低或丧失使生存其中的许多物种已变成濒危种或受威胁种。高等植物中有4000—5000种受到威胁，占总种数的15％—20％。在“濒危野生动植物种国际贸易公约”列出的640个世界性濒危物种中，中国就占156种，约为其总数的1／4，形势是十分严峻的。这其中包含很多原因：

1 生境的丧失、片断化、退化

栖息地破坏和片段化已成为我国一些兽类数量减少、分布区缩小和濒临灭绝的主要原因。伐木和占地是中国生境被破坏的两大主要原因。天然林的大幅度减少直接威胁到从苔藓、地衣到高等物种的生存。此外伐木也是导致森林火灾的一个主要原因，中国在过去25年内因森林火灾共损失了860万公顷的森林。以农业和建设为目的的占用森林、湿地和草原则是生境破坏的另一个原因。据估计，中国目前农田

的1/3本来是处女林，这一问题在中国热带地区尤为严重。而在过去的半个世纪里，沿海湿地的一半左右已经发生改变,高原湖泊周围的湿地也损失严重。另外，1950~1980年间中国湖泊面积减少1/10。

生境的片断化是指一个面积大而连续的生境被分割成两个或更多小块残片并逐渐缩小的过程。多种人类活动都可能导致生境的片断化。如铁路、公路、水沟、电话网络、农田以及其他可能限制--生物自由活动的分隔物，和自然保护区内修筑公路等人为设施。特别是由于这些人为设施的建立，使得动物的活动受到限制，从而影响其觅食、迁徙和繁殖，而且植物的花粉和种子的散布也会受到影响。因而引起动植物种群数量下降并引起局部灭绝。同时由于生境的片断化，阳光、温度、湿度及风的变化，也会导致一些物种濒危、甚至灭绝。另外生境的片断化有助于外来物种的入侵，进而威胁到原由物种的生存。

生境退化则是生境部分的失去原有功能，如由于经济发展、过度放牧等原因，使得草场退化严重，引起草原生物生理机能衰退，从而对其生存构成威胁。

2 掠夺式的过度开发

许多生物资源对人类具有直接的经济价值。随着人口的增加和全球商业化体系的建立和发展，人类对之的需求随之迅速上升，其结果导致对这些资源的过度开发并使生物多样性下降。

而当商业市场对某种野生生物资源有较大需求，通常会导致对该种生物的过度开发。典型的实例是人类对海洋鲸类的猎捕活动与鲸类数量的消长之间的关系。我国许多药用植物，如人参、天麻、砂仁、七叶

一枝花、黄草、罗汉果等，野生的植株都已经很有限了，如果仍不加限制必然导致灭绝。其中偷猎、滥挖走私野生动物行为对生物的多样性威胁最严重。

保护生物多样性就是在生态系统、物种和基因三个水平上采取保护战略和保护措施.主要有：

1.就地保护，即建立自然保护区，

2 .迁地保护，如建立遗传资源种质库、植物基因库，以及野生动物园和植物园及水族馆等。

3. 制定必要的法规，对生物多样性造成重大损失的活动进行打击和控制。

保护生物多样性，是全球共同的大事，最主要的是要行动，这必须所有缔约国广泛合作，积极行动，制定必要的法规，对生物多样性造成重大损失的活动进行打击和控制，对濒临灭绝的物种、破坏严重的生态系统和遗传资源实行有效的保护和抢救。