路国彬,王夏晖,吕文魁,张惠远
(环境保护部环境规划院,北京100012)
畜禽遗传资源作为生物多样性的重要组成部分,在农业、经济、科研、文化和宗教中扮演着重要的角色。我国是世界上畜禽遗传资源最丰富的国家之一,约占世界总量的六分之一[1]。近年来受引入品种冲击、保种体系不健全、监管乏力、资金投入不足等因素的影响,我国畜禽遗传资源受到的威胁日益严重,总体下降的趋势仍未得到遏制,畜禽遗传资源保护形势依然任重道远。加强我国畜禽遗传资源的保护工作,在生物多样性保护、畜牧业可持续发展、品种培育和科学研究等方面具有重要的意义。
据2012年版《中国畜禽遗传资源志》[2]统计,我国正式命名的畜禽遗传资源共有777个,其中地方品种556个,培育品种109个,引进品种104个,其它品种8个;包括猪资源128个,鸡116个、鸭34个、鹅31个、火鸡3个、鸽3个、鹌鹑2个、普通牛72个、水牛28个、牦牛13个、大额牛1个、绵羊71个、山羊69个、马51个、驴24个、驼6个、蜜蜂36个、特种畜禽96个。我国传统畜禽养殖呈现地域性分布特点(表1),许多地方品种都是我国的特有品种[3]。
我国畜禽遗传资源在上千年的饲养驯化过程中,逐渐形成了耐粗饲、抗病性强、肉质鲜美、遗传性能稳定的特性。随着近代经济的飞速发展,人民生活水平的提高,许多古老的地方品种逐渐被淘汰,良种引进和新品种培育成为新的热点。由于引入种和培育种的广泛推广,已造成我国部分地方品种的濒危或灭绝。据统计,已灭绝的资源有:荡脚牛、阳坝牛、高台牛、枣北大尾羊、项城猪、深县猪、豪杆嘴型内江猪、大普吉猪、草海鹅、文山鹅、思茅鹅、古平鸡、临桃鸡、武威斗鸡、九斤黄鸡、萧山鸡、舟山火鸡;已确证濒临灭绝的资源44个;濒危资源15个[4]。
2.1.1 保护机构逐步完善 1996年,农业部批准成立了国家家畜禽遗传资源管理委员会,协助行政管理部门总体负责家畜禽遗传资源管理工作。2007年,依据《中华人民共和国畜牧法》的有关规定,农业部取消原“国家家畜禽遗传资源管理委员会”,设立国家畜禽遗传资源管理委员会,负责畜禽遗传资源的管理工作。国家畜禽遗传资源管理委员会下设猪、家禽、牛马驼、羊、蜜蜂和其它畜禽等6个专业委员会,委员会的办事机构设在全国畜牧总站。委员会依法负责畜禽遗传资源的鉴定、评估和畜禽新品种、配套系的审定,承担畜禽遗传资源保护和利用的规划论证及有关畜禽遗传资源保护的咨询工作。
2.1.2 保护体系初步建立 截止到2011年5月,我国已建立国家级畜禽遗传资源基因库6个、保护区22个和保种场109 个,分布呈现出地域性特征(图1);此外,“十一五”期间,全国还建立省级及以下畜禽遗传资源保种场、保护区和基因库共计253个。截止到2011年底,《国家级畜禽遗传资源保护名录》共收录国家级保护畜种13个,包括138个品种,其中67.4%的品种在国家级保种场、保护区中受到保护(表2)。
表1 我国主要畜禽分布情况Table 1 The distribution of Chinese main livestock and poultry
图1 国家级畜禽遗传资源基因库、保种场和保护区分布情况不包含无基因库、保种场或保护区分布的省份Fig.1 The distribution of national gene bank,reservation farm and protection zone Provinces without genepools,reservation farms and preservation zones are not included
表2 国家级畜禽遗传资源活体保种现状Table 2 The status of vivo conservation of national livestock and poultry
2.2.1 部分地区的资源状况尚未阐明 迄今为止,我国进行了两次全国范围的畜禽资源系统调查,发现了一些独特的畜禽遗传资源,为进行系统保种和资源利用奠定了基础。不可否认,由于自然条件的限制和资料收集的缺乏,一些偏远地区的资源状况尚不清楚。例如,青藏高原自然条件恶劣,畜禽遗传资源独特,在第二次全国畜禽遗传资源普查过程中,地方虽上报了一些资源,但由于缺乏相关资料,部分物种的同名异种问题仍待解决[5]。
2.2.2 活体保种覆盖率低 活体保种是动物遗传资源保护的最佳方式,保种场和保护区是畜禽遗传资源活体保护的场所。截止到2011年底,我国尚有32.6%的国家级保护品种(系)没有建立国家级保种场或保护区(表3),已建立国家级保种场或保护区的品种中也只有15个品种在不同地区建立2个以上活体保种场地,占已建立活体保种场(保护区)品种的16.1%,占国家级保护畜禽品种的10.9%。在已受到多地保护的15个品种中还存在因保护不同品系需要才建立的多个活体保种场地,如国家级内蒙古绒山羊保种场、国家级香猪保种场、国家级黄淮海黑猪保种场等。由此可见,我国只有不到十分之一的国家级畜禽品种得到了有效保护。
2.2.3 畜禽遗传资源流失严重 我国畜禽遗传资源丰富,因此也成为发达国家掠夺的对象[6]。从19世纪开始,北京鸭、太湖猪、番禹猪、梅山猪、枫泾猪、金华猪、狼山鸡、丝毛乌骨鸡、狮头鹅、南阳牛、鲁西牛、同羊、内蒙古白绒山羊、关中驴等一批品种特性优良的地方品种通过贸易、国际合作、非法走私和窃夺等途径被外国攫取,带回国内进行品种培育和资源开发,新品种再输入我国,一方面对我国畜禽遗传资源产生冲击;另一方面,由于缺少惠益共享方案,也使我国遭受重大经济损失。如烧制北京烤鸭的原料樱桃谷鸭就是英国以北京鸭为亲本育成的。
表3 尚未建立国家级保种场/保护区的畜禽遗传资源Table 3 The livestock and poultry gentic resources without established national reservation farm or protection zone
为加强畜禽遗传资源保护、培育和种畜禽生产经营管理,提高种畜禽质量,促进畜牧业发展,1994年,国务院颁布了《种畜禽管理条例》。1998年,农业部制定出台《种畜禽管理条例实施细则》,并于2004年进行了修订。1996年,农业部下发了《加强全国畜禽良种繁育体系建设意见》,对建立配套完善的畜禽良种繁育体系,培育、推广、利用畜禽优良品种,提高良种化程度提出了具体措施意见。1998年,农业部制定了《全国畜禽良种工程建设规划1998~2002年》,将畜禽品种资源的保护和开发利用列为畜禽良种繁育体系建设的重要组成部分[7]。2004年,国务院办公厅下发了《关于加强生物物种资源保护和管理的通知》,2006年实施的《中华人民共和国畜牧法》对畜禽遗传资源保护和利用作了全面规定,同时,农业部还发布了《国家级畜禽遗传资源保护名录》,制定了《畜牧遗传资源保种场保护区和基因库管理办法》和《畜禽新品种配套系审定和畜禽遗传资源鉴定办法》等一系列配套法规,为新时期进一步加强资源保护提供了法律基础。
我国有20余个畜禽种,不同畜禽种之间的生活习性、适应性等都存在很大差异,如何确保每个畜禽物种都得到妥善保护,国家缺少针对具体畜禽种、甚至具体品种的管理办法。我国于2003年出台了《畜禽品种(配套系)审定标准(试行)》,但品种认定仍停留在凭专家“眼看”的阶段,缺少遗传实验的验证工作。我国畜禽资源丰富,但大多数品种还没有制定品种标准,例如,34个国家级保护猪遗传资源中只有内江猪、香猪、荣昌猪、金华猪、宁乡猪、太湖猪等6个品种制定了标准。品种标准的缺失严重限制了品种的保护成效。除品种标准外,我国也没有制定国家级保种场、保护区或基因库的建设标准。
4.1.1 生物技术研究 20世纪逐渐发展起来的人工授精[8]和胚胎移植技术[9-10],有力推动了生殖细胞和胚胎冷冻保存技术的发展。Whittingham等[11]首次冷冻保存小鼠胚胎获得成功后,已有绵羊、山羊、牛、兔、猪、骡、马、狗等在内的20多个物种的胚胎冷冻保存技术获得了成功[12-13]。体细胞克隆技术的成功,尤其是异种克隆野牛及盘羊的成功使得细胞克隆技术为保护濒危动物提供了一种全新的、可行的方法[14]。我国第一头体细胞克隆牛的成功,为克隆技术应用于我国畜禽遗传资源的保护提供了技术保障。基因定位和cDNA 文库构建、基因图谱和比较基因组学等现代生物技术的发展,为分子保种提供了技术保障。
4.1.2 电子信息技术在保种中的应用 随着计算机和互联网技术的发展,拓宽了畜禽遗传资源保护的途径,使信息采集、存储、处理和传输发生了质的飞跃。基于以上技术开发的一系列软件和数据库,为资源的交互传输和共享提供了平台。地理信息系统(GIS)是自20世纪70年代开始发展起来的基于计算机技术、空间技术和自动化技术建立的管理平台。地理信息系统在畜禽遗传资源保护上的应用,使畜禽遗传资源的保护更具动态性、空间性和连续性[15]。
我国还没有建立一个具有国际先进水平的畜禽资源库、信息库。畜禽遗传资源信息网络属于公益性建设项目,需要政府的不间断投入以维持网站的正常运行。到现在为止,尚未见到国家批复专门资金用于这方面的建设工作。一些地方学术机构建设的网站,如“中国畜禽遗传资源动态信息网”和“国家级地方鸡种基因库(江苏)”,相对独立、信息不全,缺少与国外信息的交互联系。GIS系统在环境保护中的应用已非常广泛[16],在植物保护中的应用也有所研究[17],在畜禽保种中的应用尚处于起步阶段。
“十五”后期,中央财政每年用于畜禽遗传资源保护的资金为一千多万元,到“十一五”末,国拨畜禽遗传资源保护经费达到3280 万元,为2005年的2.05倍。2012年,国拨畜禽遗传资源保护经费大幅提高,达到5320 万元,为2005年的3.33 倍、2010年的1.62倍。“十二五”前三年的资金总量达到了1.39亿(图2)。
图2 畜禽遗传资源保护资金投入情况Fig.2 Investment on livestock and poultry genetic resources protection
随着保种数量的增加和保护形势的多样化,我国畜禽遗传资源保护经费呈现指数上升趋势,然而这些保种经费对于保护我国众多的珍贵畜禽遗传资源来说,仍是严重不足。以每年投入5320 万元为例,平均每个品种不足40万元,这些资金对于保护我国138个国家级保护品种尚难以为继,更无从谈起我国500多个地方品种的保护。一些保种场不得不自谋出路,进行种畜或商品畜经营,处于以畜养畜的艰难境地。资金投入的不足,也导致保种场、保护区的基础建设和配套设施参差不齐。每年用于基层保种人员培训的经费不足。作为保种工作的主体,基层保种人员的理论知识仍普遍不高,对系统保种工作的理解存在障碍,传统保种观念仍根深蒂固。保种场、保护区每年得到的经费有限,维持正常运行尚有不足,很难吸引有高等教育经历和掌握先进知识的技术人员参与到保种工作中。
畜禽资源调查是保种和利用工作的基础。有针对性的开展偏远山区、边疆地区畜禽资源的补充调查,制定详实的调查方案、品种评估方案及应急预案,完善品种审定标准。对在品种调查中发现的有独特生产性能、独特适应性和珍稀濒危的地方品种资源应立即启动畜禽遗传资源种质特性的科学评价。补充完善《畜禽品种(配套系)审定标准(试行)》,制定品种标准和不同类型畜禽品种保种场、保护区与基因库建设标准。
根据畜禽品种特性,制定国家级畜禽遗传资源保种场、保护区和基因库建设标准。在基础能力建设上,保种场、保护区或基因库应着重明确基础设施建设、人员队伍建设和科研能力建设三方面内容,并根据标准对保种场、保护区和基因库进行评估验收。为降低畜禽遗传资源受威胁程度,应尽量避免不同品种在同一保种场保种,同时,一个畜禽遗传资源应建立2个以上的保种场进行保种,不同保种场之间最小直线距离应大于3km。制定保种场、保护区和基因库的评估指标体系,定期对保种场、保护区和基因库的保种能力进行评估。完善畜禽资源库、信息库建设,提高与国际信息资源的接合度,加强信息交流与监管。
一方面,加强畜禽遗传资源保种生物技术的研究。主要包括生殖细胞、胚胎冷冻技术的研究,基因图谱、cDNA 文库的构建,染色体多态性分析,生殖细胞、体细胞克隆技术的研究。克隆技术是不需要两性生殖细胞结合就能获得新个体的繁殖新技术,对提高畜禽遗传资源的保种效果具有重要的作用。另一方面,加强畜禽遗传资源开发利用生物技术的研究。主要涉及蛋白质多态性和DNA 多态性等与经济性状遗传相关的遗传多样性的研究。通过经济性状相关基因的发掘,促进畜禽遗传资源的开发利用,间接达到保种的目的。
畜禽资源的保护是为了更好的开发利用,单纯的保护是无意义的;合理的开发利用可以促进畜禽资源的保护;两者相辅相成,不可分割。我国地方畜禽遗传资源多样性丰富,普遍具有适应性强、耐粗饲、抗病性强、抗应激能力强的特性,部分品种如太湖猪、小尾寒羊还具有繁殖力高的特性,五指山猪具有矮小和耐近交的特性等。这些特性是在我国特殊自然条件下,经过几千年选育的结果。高繁殖力是产肉性能的主要性状,矮小性状可以应用于医学实验和模拟动物方面的研究。加强畜禽遗传资源本品种选育和新品种培育,在获得良好经济效益的同时,促进品种的保护工作。
以《中华人民共和国畜牧法》和《中华人民共和国畜禽遗传资源进出境和对外合作研究利用审批办法》等法律为依据,严格畜禽遗传资源出入境申报与检查,建立对偷运、走私等非法活动的举报制度,以及畜禽遗传资源输出的惠益共享制度。强化输出控制,防止畜禽遗传资源的流失。加强引入品种的疾病检查与合理利用,制定引入品种利用规范。引入品种引入后,严禁为短期经济利益与我国地方品种进行乱交乱配,严禁与我国地方良种混杂饲养。在改良我国地方品种时,应制定详细的规划方案,防止过度引血。
提高科研经费的投入力度,包括大专院校、科研院所、保种场、保护区和基因库的科研经费。针对畜禽遗传资源的濒危程度,加强保种场、保护区和基因库的建设力度。对保种场、保护区和基因库的资金使用政策可以引入全国农村环保工作中的资金扶持理念[18],提出“以奖促保”和“以奖代补”理论:“以奖促保”采取前补助方式,对有保种积极性的保种场、保护区和基因库给予资金支持;“以奖代补”采用后奖励方式,对保种工作取得明显成效的保种场、保护区和基因库给予奖励。
一是加强国内各管理部门之间的协调工作,制定统一管理规章制度,便于保种管理工作的顺利实施;二是加强科研单位与企业之间的合作,提高科研成果的转化力度,促进品种保护;三是增进与国外单位或组织之间的合作与交流,加强保种信息的实时交互,借鉴先进的保种经验,提高保种能力。
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