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建形成了目前世界上最大的新鲜经济动物遗传能源基因库,基因能源立异管理工程的对象是升高动物基因库的军事拘

作者:专家在线    来源:未知    发布时间:2020-01-16 10:40    浏览量:

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1 国家级地方种基因库建设内容和方法 江苏省家禽科学研究所在20世纪70年代就开始地方鸡种资源的保护研究工作,近年来通过国家863计划、国家基金、国家科技支撑等项目支撑,积累了丰富的经验,沉积了多元化的资源。国家级地方鸡种基因库有4种保存方式:活体基因库、DNA资源库、文献数据库、育种素材库。 1.1 活体基因库建设 我国拥有世界上许多发达国家无法比拟的地方鸡资源优势。这些品种资源作为生物多样性的重要组成部分,对生态系统功能维持和恢复至关重要,为生活保障和经济可持续发展提供了原始素材,也是历史文化的重要传承载体。国家级地方鸡种基因库建设的主要目的是在异地最大限度地保持地方鸡种原有的特征、特性和遗传多样性。 1.1.1 资源调查 江苏省家禽科学研究所两次参加全国家禽遗传资源调查,范围覆盖31个省,调查130多个鸡遗传资源,较为全面地掌握了我国鸡遗传资源的真实状况。 1.1.2 素材群收集 在资源调查的基础上,根据基因库保种原则提出引种计划,覆盖濒危品种、原产地难以实施保护的品种、列入国家级畜禽遗传资源保护名录的品种、新发现的具有重要潜在经济价值的品种。经过四十多年的不懈努力,基因库收集保存的地方鸡种已达29个。其中抢救了2个在原产地已灭绝鸡种,6个濒危鸡种(第一次全国家禽遗传资源调查发现:狼山鸡崇仁麻鸡、河南斗鸡、惠阳胡须鸡、安义瓦灰鸡、金湖乌凤鸡),2个新发现的珍稀鸡种。 1.1.3 素材群整理 收集到的素材群,通过多批次、多世代规模的繁殖,观察后代个体的遗传性能,按照品种标准进行适当的整理,淘汰不符合品种标准的个体。 1.1.4 保种群组建 基础群数量达到保种技术方案要求后,组建保种群,进入保种程序,确定保种方法。 1.1.5 条件支撑 国家级地方鸡种基因库2000年经农业部批准由江苏省家禽科学研究所承担建设,位于邵伯实验基地内,占地6.67公顷,建筑面积3520m2,备份鸡舍1100m2,个体笼位10000多个。拥有国家家禽生产性能测定站、农业部家禽品质监督检验测试中心、江苏省家禽遗传育种实验室等多个公共研究平台作为技术支撑。科研人员30多名。 1.1.6 饲养管理 饲养方式以个体笼养为主,分育雏、育成、产蛋三阶段,环境控制采用纵向通风和湿帘降温,卫生防疫按照《中华人民共和国动物防疫法》规定执行,在每个世代持续开展鸡白痢、禽白血病净化实现种鸡疾病的有效控制。 1.1.7 品种资源评价 自基因库建设初期,通过统一饲养管理条件下20多个品种生理生化指标、性能测定及分子评价,形成《鸡遗传资源评价技术规程》,规范鸡遗传资源的评价程序、评价内容、评价方法和技术标准。明确了各品种资源需要重点保护的内容,使得保种工作更有目的性、科学性和可操作性。 1.1.8 保种方法 江苏省家禽科学研究所自20世纪80年代就开展了有限规模群体保种理论和保种方法的研究,研制提出了多种适合于不同条件保种场的保种方法,包括家系等量留种随机选配法、家系等量轮回交配法、群体保种法、保护区随机交配法。根据试验对比以及本基因库实际条件,选择“家系等量留种随机选配法”用于保存鸡种的继代繁殖。多年的实践证明“家系等量留种随机选配法”可靠,能有效控制群体近交增量和遗传漂变,保持了地方鸡种的原有特征特性。该方法已被农业部优先推荐在国家级保种场和基因库使用。 1.1.9 保种效果监测 表型监测主要监测本品种需要重点保护的特征性性状及一些常规性状,分子水平监测利用FAO推荐的微卫星DNA标记监测保种群不同世代遗传多样性。另外,制定了4个省级技术规范:《地方鸡保种技术规范》、《地方品种种质测定技术规范》、《地方禽种资源场管理规范》、《地方禽种选育技术规范》。 1.2 DNA资源库建设 在活体基因库建设的同时,建立了地方鸡种DNA资源库。利用该平台,一方面开展分子水平的保种效果监测;另一方面开展基础研究,合理地利用和开发基因资源。 1.2.1 样品采集和保存 原产地素材群样品;基因库保种群样品;所有样品-70℃保存。现已保存80多个地方鸡种2万多份样品。 1.2.2 DNA资源库管理 样品按照品种、被研究情况等归类登记,建立纸质资料档案。专人管理,制定管理条例和使用批准登记制度。制定安全条例和应急措施。 1.2.3 DNA资源库利用 分子水平监测保种效果:利用微卫星分子标记结合常规性能监测,评价保种方法。遗传多样性评价:利用微卫星和线粒体标记,系统评估了81个地方鸡品种的遗传多样性,阐明了地方鸡种的起源与进化。 品种分子标签的构建:利用分子标记构建20个地方鸡种DNA指纹图谱和条形码,为鸡种的亲缘关系鉴定及新品种知识产权保护提供科学依据。重要经济性状研究包括肉品质性状、早熟性状、无尾性状以及屠体性状。 抗病性状研究:以柔嫩艾美球虫孢子化卵囊感染24个地方鸡种,初步评价不同鸡种的易感性。发现藏鸡、大围山微型鸡、茶花鸡易感性较低,清远麻鸡、惠阳胡须鸡易感性最高。以清远麻鸡、白耳鸡、固始鸡仙居鸡为动物模型,比较沙门菌不同菌型对地方鸡种抗性的影响和互作。发现清远麻鸡表现出极好的抗逆性,是研究肠炎沙门菌理想的动物模型。 全基因组重测序:中国农业大学联合江苏省家禽科学研究所等多家科研机构,开展15个地方鸡品种全基因组重测序研究,揭示鸡的驯化事件及驯化相关基因,对地方鸡种重要优势经济性状相关基因发掘及其形成机理研究至关重要。国际交流合作:与美国、荷兰、俄罗斯等国家的高校和农业科研院所建立了紧密的合作伙伴关系,探索功能基因组学在地方鸡品种资源保护与评价方面的应用。主要开展合作研究基因芯片技术,高通量筛选几千个基因的等位基因频率的变化,设计出品种特异性的SNP芯片,可以全面监测各代的保种效果。 1.3 文献数据库建设 动态跟踪我国畜禽品种资源的分布和数量变化,以便有针对性地开展品种资源管理、保护和开发利用工作。与国际接轨,让世界了解中国丰富的畜禽品种资源,使中国畜禽品种资源的管理与保护工作在国际组织的关注下,得到切实有效的开展。 1.3.1 系统规划 中国畜禽遗传资源信息平台主要包括中国畜禽遗传资源信息系统、国家畜禽遗传资源动态监测及预警系统、国家畜禽遗传资源保护与利用政务系统、资源调查及评估系统、国家资源保护场数据库、全国种畜禽场数据库、资源保护科研成果数据库、资源专家数据库、资源开发利用信息库。 1.3.2 信息资源 品种资源数据库的主要字段:库编号、资源名称、外文名、主产区及分布、形成历史、来源、分类编码、主产区自然生态条件、适应性及疾病感染情况、功能特性、种质利用、调查群体原产地、调查群体所在单位、核心群数量、群体总数量等。 1.3.3 系统管理 主要包括系统设置、功能模块、后台管理、网络维护。 1.3.4 资源共享 与国内多家畜禽网站交换链接,促进了资源信息共建共享,取得了较好的社会效益。与FAO资源数据库链接,提高了我国家禽资源的影响力。 1.3.5 文献发布 出版了全面反映我国地方鸡资源状况的专着《中国地方家禽品种资源图谱》及《中国禽类遗传资源》。近3年来,发表学术论文60多篇,制定国家及行业标准10多个,获得授权专利3个。 1.4 育种素材库建设 建立地方鸡育种素材库,将一些优异性状发掘创新,培育包装性状突出、生产性能优良的新品种,满足市场多元化需求,将地方鸡种质资源优势转化为经济优势,实现保种与开发利用良性循环。以市场需求为导向,选择具有开发利用潜力的优良地方鸡品种,开展本品种选育,育成专门化新品系25个。 近年来,利用基因库保存的具有优异性状的地方鸡种为素材,育成了邵伯鸡、苏禽黄鸡、苏禽绿壳蛋鸡、维扬麻鸡新品种,取得了较好的经济效益,其中邵伯鸡、苏禽黄鸡、苏禽绿壳蛋鸡通过国家畜禽遗传资源委员会审定。 2 几点思考 未来,需要建立基因库保护的长效机制。这涉及到制定地方鸡种资源的长期调研制度,及时掌握保护状态,制定地方鸡种长期收集措施,开展基因库与原产地保存鸡种比较分析,制定血液更换计划,评估基因库保种效果和管理形式。还应在以下方面进一步开展工作:地方鸡种保护方法和保种效果监测研究;完善保种方法,指导、评估和监测全国各级保种场;加强基因库条件能力建设;完善升级中国畜禽遗传资源动态信息网

你知道我国人工驯养的特种经济动物都有哪些吗?它们生活在哪里?有哪些特征和习性?走进国家特种动物基因库,这些问题你都将找到答案。这里保存着鹿类动物、毛皮动物、特禽类、犬类和兔类等动物500多个品种,基本涵盖了我国主要饲养品种,是世界上世界最大的特种动物基因库。记者深入这个动物生命资源的宝库一探究竟。

欧盟委员会选择通过动物基因资源创新管理工程来进行“2020年地平线计划(Horizon-2020programme)”津贴的准备和提供。

世界最大的特种动物基因库

基因资源创新管理工程的目标是升级动物基因库的管理,改善基因资源的使用。基因资源创新管理工程将会对获得基因资源信息的渠道进行改进,并提高基因库的质量。基因库的基因多样性和存活的基因数量将通过高密度单核苷酸多型性标记和序列信息进行分析。

在西方神话中,诺亚建造了一艘方舟,带着各种牲畜、鸟类等,躲避了大洪水,安然渡过“世界末日”。从某种意义来讲,基因库就是带着“留存现在、缔造未来”的使命诞生。

超低温保存和生殖技术

由中国农业科学院特产研究所杨福合研究员牵头完成的“特种动物基因库建设”项目,历时20多年,建成了目前世界上最大的特种经济动物遗传资源基因库,从此,中国特种经济动物也拥有了一艘“诺亚方舟”,承载其生命的遗传样本和密码。

通过使用高密度标记信息可以进一步改进保护基因多样性和有关基因多样性应用的手段和软件。除基因方面之外,动物基因资源创新管理工程还将进一步提高不同种农场动物的超低温保存和养殖技术。

随着人类活动范围的不断扩大,自然资源过度利用、生态环境保护力度不够,使得一些珍贵、稀有、经济价值高的特种动物遗传资源因为过度利用而处于濒危状态,一些尚未发现利用价值的性状在不断丢失,过度追求高经济效益而使一些动物特性被淘汰。收集、保存珍稀、濒危特种经济动物基因资源,使特种动物遗传资源多样性得到保持,意义重大。上世纪九十年代中期,杨福合团队就开始了特种动物遗传资源收集保存等工作,并连续承担科技部基础性工作、科技资源共享平台建设等项目。国家特种动物基因库的建成,不仅系统解决了当前我国特种经济动物遗传资源所面临的问题,填补了国内外相关技术领域的空白,而且促进了特种经济动物产业的健康发展。

动物基因资源创新管理工程由法国农业科学研究院进行协调。动物基因资源创新管理工程是一个独特的欧洲合作项目,工程的合作伙伴有28个,其中包括3个非欧洲成员。荷兰动物育种和基因组学中心和荷兰遗传资源中心代表荷兰瓦赫宁根大学研究中心加入动物基因资源创新管理工程。

特产研究所牵头国内科研、教学、饲养等多家单位建立20多个原生地、异地保种场及备份保种场,保存着数十万只特种动物,它们承载着我国特种动物的生物多样性,也构成了国家特种动物基因库的主体。基因库还保存着近万份生殖细胞和三万余份体细胞、组织样品和DNA。记者看到这些样品就储藏在特产研究所三楼试验区一排排的液氮罐里,仿佛随时等待人类去破解生命的密码。遗传资源团队通过对基因库所保存物种进行标准化整理和数据化描述,建成了特种动物遗传资源数据库,利用现代信息技术告诉大家,国家特种动物基因库里保存着什么样的资源,这些资源有何用途,保存在哪里,如何得到它等等。

基因库基础设施的加强

记者了解到,这里之所以被称为世界最大的特种动物基因库,其一因为它保存的动物种类最多:涉及鹿类动物、毛皮动物、特禽类、犬类、兔等动物遗传资源500多个品种,其中鹿类动物120多个;毛皮动物220多个;特禽动物140多个;其它动物30多个。其二因为它保存基因数量最多:整合了国内遗传资源保存和研究单位近70家,占特种动物遗传资源保存单位、种类和数量的75%以上,为我国乃至世界珍稀、濒危特种动物种质资源保护、利用打下了坚实的物质基础。

很多的利益相关方(基因库、育种机构、科学组织和非政府组织)都加入到了动物基因资源创新管理工程。动物基因资源创新管理工程对加强欧洲基因库的基础设施,推进动物基因资源在欧洲的保护和可持续使用而言非常重要。动物基因资源创新管理工程将对欧洲动物遗传资源基因库网络的发展做出巨大贡献。

如果说收集保存是基因库建设最基础的工作之一,那么评价整理则对基因库的持续发展和利用意义更为重大。

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杨福合研究员介绍,科研团队积极开展特种动物基因资源综合评价,建立了特种动物种质资源保存技术体系,制定了66个特种动物遗传资源整理整合、鉴定评价、安全保存、共享服务等技术规程,实现了特种动物种质资源的规范化、标准化管理,为基因库保存遗传资源的共享奠定了基础。此外,科研团队对48个种群92个位点进行遗传分析,首次全面系统分析种群遗传结构,挖掘出特色优异功能性状基因48个,为我国特种动物资源保护和利用提供重要的科学依据。如梅花鹿基因组研究,发现1336个基因家族发生扩张,468个基因家族发生收缩。对鹿科10个物种进行了重测序分析,得到了与角有无、角冠形状和分杈数目相关联基因,可以相信不远的将来,有关鹿类动物那些神秘的生物学特性将从基因层面予以揭示。

基因库根据每类动物生物学特性,保存的动物每年不低于10%的更新,保证了特种动物种质资源的持续保存。随着特种动物遗传资源的陆续收集,国家特种动物基因库将更加丰富。

资源共享为科研和产业服务

特种动物饲养业是畜牧业的重要组成部分。随着经济社会发展,市场需求的多样化越来越突出,其产品在满足人民生活、健康、生产需求等方面扮演着重要角色。建设特种动物基因库,挖掘、发现特种动物特色基因并加以创新利用,将加快我国特种动物良种化进程,并为特养业发展源源不断提供大批新品种。

基因库保存的遗传资源参与了我国主要的新品种培育:筛选出候选基因22个;培育水貂、鹿、雉鸡等新品种6个;育种单位作为育种素材引进,培育新品种12个。这些培育品种的推广覆盖面约占我国特养业的60%以上。可以预见,伴随着基因挖掘、创制以及生物技术的发展必将有越来越多优良品种不断出现,也必将改变世界特种经济动物饲养业格局,从根本上扭转我国大宗特种经济动物产品长期依赖进口的不利局面。

过去的一年,基因库为社会提供了超过50余万人次的科普服务及相关信息;为科研、教学单位提供了5万余份次的活体、组织、血液、DNA等试验材料以及其它科研数据数万份;为企业及养殖个体户提供育种素材3万余份。为科学研究提供标准的科研材料,为育种提供基础素材,为普及特种动物的科学知识作出贡献,这正是国家特种动物基因库的责任和使命。

特种动物,一般指特种经济动物,是指除家禽和家畜以外的具有较高经济价值和一定饲养规模的人工驯养动物。特种经济动物产业是畜牧业的重要组成部分,其中已经形成了市场规模,并且可以进行交易的产业包括:养鹿业,珍禽养殖业,毛皮动物养殖业,蜂业,蚕业,猫、犬等宠物养殖业。我国特种动物产业总经济价值在5600亿元左右,提供就业岗位约1280万,在我国经济发展中发挥了重要作用。

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