畜禽遺傳資源多樣性保護(hù)

會(huì)計(jì)學(xué)1畜禽遺傳資源多樣性保護(hù)第一節(jié)家畜遺傳多樣性概述第二節(jié)遺傳多樣性保護(hù)理論和方法第三節(jié)新技術(shù)在遺傳多樣性保護(hù)中的應(yīng)用第四節(jié)家畜遺傳資源的管理與利用內(nèi)容第1頁(yè)/共46頁(yè)畜產(chǎn)品來(lái)源于40多個(gè)畜禽種類的大約4500個(gè)品種數(shù)十年來(lái)，家畜生產(chǎn)性能得到前所未有的改進(jìn)：奶牛的產(chǎn)奶量幾乎是25年前的2倍近十多年來(lái)商品豬的脂肪減少了30%多肉雞上市天數(shù)也縮短了近兩周與此同時(shí)家畜遺傳資源多樣性也受到嚴(yán)重的威脅家畜品種、類群等資源受到嚴(yán)重破壞，瀕臨滅絕至1993年，全球3831個(gè)畜禽品種中，有618（占16%）已經(jīng)消亡，還有30%－40%的畜禽種質(zhì)資源瀕于滅絕引言第2頁(yè)/共46頁(yè)世界各國(guó)十分重視家畜遺傳資源的保護(hù)1992年6月的167個(gè)國(guó)家簽署了《生物多樣性公約》許多國(guó)家制定家畜遺傳資源管理計(jì)劃和保護(hù)措施國(guó)內(nèi)自“六五”以來(lái)，就將家畜遺傳資源研究列為國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目1994年我國(guó)正式頒布了《種畜禽管理?xiàng)l例》和《種畜禽管理?xiàng)l例實(shí)施細(xì)則》1996年正式成立了《國(guó)家家畜禽品種遺傳資源委員會(huì)》和《國(guó)家家畜品種專業(yè)審定委員會(huì)》引言第3頁(yè)/共46頁(yè)第一節(jié)家畜遺傳多樣性概述畜禽種質(zhì)資源是生物多樣性的一個(gè)組成部分生物多樣性（Biologicaldiversity）界定為：。在某一特定區(qū)域內(nèi)，植物、動(dòng)物、微生物在基因、物種和生態(tài)系統(tǒng)三個(gè)水平上多樣性的總和基因多樣性：也稱遺傳多樣性是指種內(nèi)的基因變異物種多樣性：是指地球上物種多樣性生態(tài)系統(tǒng)多樣性：是指生物圈內(nèi)和生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的棲息地、生物群落以及生態(tài)過(guò)程變化的多樣性第4頁(yè)/共46頁(yè)家畜多樣性是生物多樣性中一個(gè)重要組成部分它在物種多樣性中所占的比例很小但是在遺傳多樣性中卻非常重要家畜遺傳多樣性的丟失比野生物種多樣性的丟失對(duì)人類利益的損害更大同種家畜的不同品種和類型是構(gòu)成家畜多樣性的重要形式一個(gè)品種就是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的特殊基因庫(kù)，是培育優(yōu)良品種和利用雜種優(yōu)勢(shì)的良好原材料家畜多樣性的概念第5頁(yè)/共46頁(yè)家畜品種內(nèi)個(gè)體間的遺傳變異很大研究證實(shí)，在DNA水平上個(gè)體間的遺傳差異很大地方品種類群選育程度低中，遺傳多樣性豐富遺傳變異為種群內(nèi)的選育提供了基礎(chǔ)保持畜種內(nèi)豐富的遺傳多樣性，可以維持對(duì)未知需求的足夠應(yīng)變能力家畜品種內(nèi)遺傳多樣性的作用第6頁(yè)/共46頁(yè)國(guó)內(nèi)外家畜遺傳多樣性概況

家畜是人類長(zhǎng)期選擇的產(chǎn)物人類馴化40多種哺乳動(dòng)物和鳥類目前廣泛飼養(yǎng)的畜禽只有6種哺乳動(dòng)物，即水牛、黃牛、山羊、馬、豬和綿羊；4種禽類動(dòng)物，即雞、鴨、鵝和火雞

此外一些稀少畜禽的遺傳多樣性對(duì)人類社會(huì)生活同樣具有重要的意義：高原地區(qū)豚鼠、羊駝、無(wú)峰駝、牦牛，沙漠地區(qū)的駱駝，北極地區(qū)的麝牛和馴鹿等第7頁(yè)/共46頁(yè)許多家畜品種正面臨滅絕的威脅，在1433個(gè)調(diào)查品種中大約有27%處于滅絕的邊沿可以推測(cè)，目前全球的5000余品種中，大約有1200到1600個(gè)品種處于危險(xiǎn)境地每年大約有50多個(gè)品種消失還有相當(dāng)大一部分品種的數(shù)量正日益減少。國(guó)外畜禽品種資源狀況第8頁(yè)/共46頁(yè)經(jīng)過(guò)全國(guó)性畜禽遺傳資源普查、“同種異名”歸并后，確認(rèn)全國(guó)擁有畜禽品種和類群596個(gè)（“七五”）數(shù)十年來(lái)很大一部分品種資源遭到嚴(yán)重的破壞我國(guó)畜禽品種資源狀況馬驢黃牛水牛駱駝綿羊山羊豬雞鴨鵝火雞66個(gè)20個(gè)73個(gè)20個(gè)4個(gè)79個(gè)48個(gè)113個(gè)109個(gè)35個(gè)21個(gè)3個(gè)第9頁(yè)/共46頁(yè)我國(guó)的地方豬種主要可以分為6個(gè)類型（存欄數(shù)4.65億頭，2002年）：華北、華中、華南、西南、江海和高原型豬每一類型中又有許多具有獨(dú)特性能的品種，例如高繁殖性能的太湖豬，耐寒體大的東北民豬，瘦肉率高的榮昌豬，適于腌制優(yōu)質(zhì)火腿的金華豬，體型特小的香豬等我國(guó)豬品種資源第10頁(yè)/共46頁(yè)中國(guó)豬品種的分布華北型高原型西南型華中型華南型江海型第11頁(yè)/共46頁(yè)我國(guó)飼養(yǎng)的一億多頭牛中，可以分為6個(gè)類型：乳用牛、肉用牛、乳肉兼用牛、黃牛、水牛和牦牛擁有許多著名的地方品種或類型，例如乳肉兼用品種三河牛；，體高力大、步伐輕快、性情溫順的南陽(yáng)牛，行動(dòng)迅速、水旱兩用的延邊牛，以及產(chǎn)于湖南、江蘇、四川等地的大型役用水牛等我國(guó)牛品種資源第12頁(yè)/共46頁(yè)一般根據(jù)用途將綿羊分為細(xì)毛羊、半細(xì)毛羊、粗毛羊、裘皮羊和羔皮羊；將山羊分為乳用山羊、毛用山羊、絨用山羊和皮用山羊我國(guó)羊品種中，生態(tài)適應(yīng)性特別良好的蒙古羊、哈薩克羊和藏羊，以獨(dú)特二毛裘皮聞名的灘羊，繁殖力高、適于舍飼、羔皮品質(zhì)優(yōu)良的湖羊，皮優(yōu)良的中衛(wèi)沙毛山羊，以及著名的遼寧絨山羊和內(nèi)蒙絨山羊等我國(guó)羊品種資源第13頁(yè)/共46頁(yè)我國(guó)家禽品種資源家禽主要有蛋用型、肉用型、兼用型、觀賞型、藥用型等其中骨細(xì)、肉嫩、味鮮的北京油雞、體小、省料、年產(chǎn)蛋量200枚左右的浙江仙居雞，絲毛、烏骨、名貴藥用的泰和雞，體小、胸肌發(fā)達(dá)、能夠飛翔的藏雞。還有生長(zhǎng)快、產(chǎn)蛋多的北京鴨，體型特大的獅頭鵝等。這些品種大多是世界聞名的第14頁(yè)/共46頁(yè)我國(guó)畜禽品種資源面臨的形勢(shì)第15頁(yè)/共46頁(yè)家畜遺傳多樣性保護(hù)的意義

狹義的遺傳多樣性保存通過(guò)維持一個(gè)免受人為影響而導(dǎo)致遺傳變化的保種群來(lái)實(shí)現(xiàn)家畜遺傳多樣性保護(hù)指人類管理和利用家畜資源以獲得最大的持續(xù)利益，并保持滿足未來(lái)需求的潛力第16頁(yè)/共46頁(yè)畜禽遺傳資源保存具有潛在的重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值保種就是保護(hù)可利用的遺傳變異，當(dāng)畜產(chǎn)品消費(fèi)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)條件發(fā)生改變，借助品種資源，生產(chǎn)者能夠迅速地作出相關(guān)的反應(yīng)對(duì)畜禽遺傳資源保存的成本和效益進(jìn)行準(zhǔn)確分析是相當(dāng)困難的保種投入與完全忽視畜禽遺傳多樣性保存，從而導(dǎo)致對(duì)未來(lái)變化喪失應(yīng)變能力所帶來(lái)的損失要低得多保種的經(jīng)濟(jì)意義第17頁(yè)/共46頁(yè)畜禽遺傳多樣性是動(dòng)物遺傳育種研究的基礎(chǔ)保種的科學(xué)意義利用群體間以及個(gè)體間的遺傳變異來(lái)研究動(dòng)物的發(fā)育和生理機(jī)制分析動(dòng)物進(jìn)化、馴化、品種形成過(guò)程第18頁(yè)/共46頁(yè)畜禽品種遺傳資源的保存也為一個(gè)國(guó)家的文化歷史遺產(chǎn)提供了活的見證對(duì)于瀕危畜禽遺傳資源的保存，應(yīng)該象對(duì)待一個(gè)國(guó)家其它文化遺產(chǎn)一樣給予高度的重視保種的文化和歷史意義第19頁(yè)/共46頁(yè)家畜遺傳資源保存的主要問(wèn)題

家畜品種的改良為了改善生產(chǎn)性能選擇的目的是要打破群體遺傳結(jié)構(gòu)的平衡保種的目的在于全面地維持群體遺傳結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定保種群體應(yīng)避免選擇、突變、遷移、近交等因素，同時(shí)要盡量降低遺傳漂變保種與選育的矛盾傳統(tǒng)保種與選育目標(biāo)是對(duì)立的若轉(zhuǎn)變觀念，可將保種與選育結(jié)合起來(lái)第20頁(yè)/共46頁(yè)短期利益：保種是一項(xiàng)缺乏經(jīng)濟(jì)效益的工作長(zhǎng)遠(yuǎn)利益：保種對(duì)于畜牧生產(chǎn)乃至社會(huì)發(fā)展都具有長(zhǎng)期效益資源應(yīng)用價(jià)值難于評(píng)價(jià)長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)利益非常模糊公益事業(yè)：需要政府和社會(huì)團(tuán)體的支持，甚至全球性的國(guó)際組織和政府間的合作家畜遺傳資源保存的主要問(wèn)題

短期利益與長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的矛盾第21頁(yè)/共46頁(yè)保種任務(wù)的區(qū)域性不平衡發(fā)達(dá)國(guó)家：少數(shù)優(yōu)秀品種取代多數(shù)地方品種發(fā)展中國(guó)家：仍擁有相對(duì)豐富的遺傳資源大多保種理論研究者集中在發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)大多數(shù)發(fā)展中國(guó)家或地區(qū)卻承擔(dān)保種任務(wù)這種區(qū)域的不平衡性，影響了保種成效發(fā)展中國(guó)家的保種應(yīng)得到發(fā)達(dá)國(guó)家的支持家畜遺傳資源保存的主要問(wèn)題

第22頁(yè)/共46頁(yè)畜禽遺傳資源保存的三種主要方法：保種方式的多樣化活體原位保種：需要設(shè)立保種群體，維持成本很高，可靠性差超低溫冷凍方法保種（配子、胚胎、體細(xì)胞）：作為活體原位保種的補(bǔ)充方式，技術(shù)、費(fèi)用和可靠性在不同的家畜有所不同DNA基因組文庫(kù)保種：目前基本上處于研究階段，這是一種最安全、最可靠、維持費(fèi)用最低的遺傳資源保存方法三種方法各有利弊，需要共同使用，互為補(bǔ)充第23頁(yè)/共46頁(yè)保種是一項(xiàng)耗資巨大的工作需要設(shè)法多渠道地籌措保種資金：保種資金的投入政府財(cái)政投入，它是保種的基礎(chǔ)國(guó)際社會(huì)的支持，有利于平衡區(qū)域間的矛盾社會(huì)團(tuán)體或個(gè)人的贊助遺傳資源的綜合開發(fā)利用，是積極主動(dòng)籌資保種第24頁(yè)/共46頁(yè)第二節(jié)遺傳多樣性保護(hù)理論和方法保存一個(gè)群體基因庫(kù)的平衡，力爭(zhēng)保存每一個(gè)基因在一個(gè)規(guī)模大的群體，并且實(shí)行隨機(jī)留種和交配保證不受突變、選擇、遷移、遺傳漂變等影響閉鎖的有限保種群體很易導(dǎo)致群體隨機(jī)遺傳漂變遺傳漂變的大小可依據(jù)群體有效含量來(lái)預(yù)測(cè)的原位保存第25頁(yè)/共46頁(yè)理想群體：群體含量在世代間保持恒定、群體內(nèi)隨機(jī)交配、無(wú)世代重疊、無(wú)其它遺傳效應(yīng)影響群體有效含量：與實(shí)際群體有相同基因頻率、方差或相同的雜合度衰減率的理想群體含量Ne近交系數(shù)增量：反映群體遺傳結(jié)構(gòu)中基因的平均純合速度t世代的近交系數(shù)Ft：與近交系數(shù)增量F的關(guān)系為保種群的有效含量第26頁(yè)/共46頁(yè)群體規(guī)模是影響群體平均近交系數(shù)增量最重要的因素，對(duì)理想群體而言，兩者的關(guān)系如下：群體規(guī)模與近交增量第27頁(yè)/共46頁(yè)影響近交系數(shù)增量的因素性別比例留種方式親本的貢獻(xiàn)交配系統(tǒng)世代間群體規(guī)模的波動(dòng)世代間隔第28頁(yè)/共46頁(yè)一般家畜群體中種公畜Nm遠(yuǎn)少于母畜Nf數(shù)量，這使得群體有效含量比實(shí)際群體規(guī)模要?。盒詣e比例與近交增量隨機(jī)留種條件下，群體近交系數(shù)增量為上式種公畜數(shù)量對(duì)群體有效含量的影響遠(yuǎn)大于種母畜，為了在保種群中維持較大的群體有效含量，必須保持有一定數(shù)量的種公畜第29頁(yè)/共46頁(yè)在保種群體中，留種方式有兩種，即隨機(jī)留種和各家系等量留種，不同的留種方式對(duì)保種效果影響很大。家系等量留種條件下，群體平均近交系數(shù)增量

留種方式與近交增量當(dāng)種母畜數(shù)與種公畜數(shù)目相等，家系等量留種時(shí)的近交系數(shù)增量?jī)H相當(dāng)于隨機(jī)留種時(shí)的一半，這時(shí)的群體有效含量提高近一倍第30頁(yè)/共46頁(yè)實(shí)際群體中基因的傳遞是四個(gè)途徑：

種公畜→公畜（mm）、種公畜→母畜（mf）種母畜→公畜（fm）、種母畜→母畜（ff）四個(gè)途徑傳遞的基因數(shù)目是不同的，即親本對(duì)下一代的貢獻(xiàn)差異，近交增量為：親本的貢獻(xiàn)與近交增量群體平均近交系數(shù)增量隨各方差、協(xié)方差增加而提高的減少種畜在提供后代數(shù)目上的變異，是降低近交系數(shù)增量的重要手段第31頁(yè)/共46頁(yè)異型交配可保持群體的雜合性，降低近交增量在隨機(jī)交配的基礎(chǔ)上，人為地避免親緣關(guān)系較近的個(gè)體間交配將群體劃分為幾個(gè)不同的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的亞群，在亞群間計(jì)劃交配，可控制群體平均近交系數(shù)的增長(zhǎng)對(duì)長(zhǎng)期保種的群體而言，更主要的是控制群體規(guī)模交配系統(tǒng)與近交增量第32頁(yè)/共46頁(yè)若群體在不同世代的規(guī)模是變化的，則t個(gè)世代平均的群體有效含量是各世代群體有效含量的調(diào)合均數(shù)世代間群體規(guī)模的波動(dòng)與近交增量群體平均近交系數(shù)增量主要取決于有效含量最小的世代群體規(guī)模，群體有效含量越小，它導(dǎo)致群體遺傳漂變?cè)絿?yán)重第33頁(yè)/共46頁(yè)世代間隔不直接影響群體近交增量它與一定時(shí)間內(nèi)的群體遺傳結(jié)構(gòu)變化速度密切相關(guān)世代間隔的延長(zhǎng)可以有效減緩群體的遺傳變化，有利于遺傳資源的長(zhǎng)期保存世代間隔與近交增量第34頁(yè)/共46頁(yè)在一個(gè)設(shè)計(jì)的保種群體中，有種公畜10頭，種母畜50頭。①若采用完全隨機(jī)留種，群體平均近交系數(shù)增量？例題②若采用家系等量留種，群體平均近交系數(shù)增量？第35頁(yè)/共46頁(yè)③如果保持種公、母畜各30頭，并且采用家系等量留種，近交增量是多大？④如果初始群體近交系數(shù)為零，上述第一種情況下到第5代時(shí)的群體平均近交系數(shù)分別為多大？第36頁(yè)/共46頁(yè)⑤如果初始群體只有種公畜2頭，種母畜8頭，以后4個(gè)世代保持種公畜10頭，種母畜50頭，在隨機(jī)留種情況下，平均的近交系數(shù)增量是多大？此時(shí)群體的平均近交系數(shù)是多大？⑥上述各種情況下的群體有效含量是多少？

第一種情況下

類似地可以得到其它三種情況（②、③和⑤）的分別為：50、120、37第37頁(yè)/共46頁(yè)原位保存的基本方法

劃定良種基地：基地禁止引進(jìn)其它品種的種畜建立保種群：在良種基地建立足夠數(shù)量的保種群實(shí)行各家系等量留種制定合理的交配制度：在保種群體中避免同胞交配適當(dāng)延長(zhǎng)世代間隔，也可以降低群體近交系數(shù)增量外界環(huán)境條件相對(duì)穩(wěn)定，防止基因突變?cè)诒７N群中一般不進(jìn)行選擇第38頁(yè)/共46頁(yè)第三節(jié)新技術(shù)在遺傳多樣性保護(hù)中的應(yīng)用種群遺傳變異分析（分子生物技術(shù)）分析種群內(nèi)和種群間的遺傳變異，是家畜保種的基礎(chǔ)工作對(duì)遺傳變異的分析已經(jīng)從表型、蛋白質(zhì)多態(tài)深入到DNA分子水平利用DNA多態(tài)性可以更全面、準(zhǔn)確地分析種群的遺傳變異限制性片段長(zhǎng)度多態(tài)（RFLP)、擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)（AFLP)、可變數(shù)目序列重復(fù)（VNTR)、微衛(wèi)星（microsatellite)、簡(jiǎn)單序列重復(fù)（SSR)、單股構(gòu)象DNA多態(tài)（SSCP)、雙股構(gòu)象DNA多態(tài)（DSCP）等等。第39頁(yè)/共46頁(yè)種群