种质资源保存对濒危动物保护至关重要

种质资源保存对濒危动物保护至关重要
2024年05月31日 05:00 中国科学报

■吴庆 赵序茅

近日,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所首次实现我国鸡冷冻卵巢组织活体复原,并由此成功育出雏鸡。它是国内首例通过原位移植技术将玻璃化冷冻卵巢复原育出的雏鸡。

此次成功标志着我国可以通过精液和卵巢组织遗传材料的冷冻保存,实现鸡种质资源跨越时空的活体复原,对我国鸡遗传资源长期有效保存、濒危种质资源抢救性保护具有里程碑意义。

受此启发,有人提出,如果这种方法复制到濒危动物保护中,会不会取得很好的效果?

实际上,超低温冷冻保存,是一种常用的保存方法,种质资源库保存的精子、卵子及胚胎来源于收集的冷冻遗传物质,冷冻保存技术是种质资源库的主要技术支撑。

根据《生物多样性公约》,“就地保护”是“保护生态系统和自然生境以及维护和恢复物种在其自然环境中有生存力的群体”;“迁地保护”是“将生物多样性的组成部分移到它们的自然环境之外进行保护”。目前,我国濒危动物遗传资源的就地保护形式主要是自然保护地。

动物遗传资源的迁地保护是就地保护的有益补充,可以对受威胁、稀有的动物和传统的地方品种及其繁殖体、基因等进行长期保存,利用现代生物技术、育种技术等使之增殖、进行品种改良等,是《生物多样性公约》推荐的濒危物种保护措施之一。

目前,我国动物遗传资源的迁地保护形式主要有动物园、水族馆、迁地保护基地和繁育中心、保种场、基因库、超低温冷冻配子或胚胎等。其中超低温冷冻保存作为一种重要保种方式,具有很大的实用价值,特别是对珍稀、濒危品种的保存。

配子冷冻保存是在超低温情况下,使细胞内的生物活性物质失去活力并处于休眠状态,新陈代谢、细胞分裂等细胞生命活动暂时停止,但是经过解冻并恢复至正常生理温度时,配子仍具有活性并可发挥生物学功能。

许多国家利用配子冷冻保存技术建立了遗传种质资源库,即“精子库”“卵子库”等,用于不同种类动物种质遗传资源的保存和利用。通过保存濒危动物的配子,维持其生殖潜力,避免了动物衰老或疾病引起的生育力下降或繁殖丧失等问题,在拯救濒临灭绝的动物和恢复动物种群中发挥重要作用。

胚胎冷冻保存是指在特殊的保护措施和降温程序下,抑制胚胎细胞的生理代谢活动,升温解冻后又能恢复胚胎的发育能力。利用胚胎冷冻保存技术能够保存珍稀动物品种的遗传资源,减少因活体运输而导致的疾病传染,促进克隆和转基因技术在生产中的应用。更重要的是,冷冻保存的胚胎含有个体所有的遗传信息。

体细胞冷冻保存技术是指将体细胞置于超低温条件下,使其新陈代谢几乎停止从而长期保存体细胞的一种技术。该技术对于体细胞克隆等具有重要意义,同时也是建立动物体细胞库的关键技术。

这种保存方法在不影响动物健康的情况下,既可以保存遗传物质,又可以基于体细胞核移植技术再次繁育个体,还能进行品种改良、培育新品种。体细胞保存一方面成本较低,另一方面可在不影响生产的情况下,对整个群体进行全面的资源保存,具有较明显的优势。

此外,还有一些方法,如通过繁殖计划增加濒危动物的种群数量、建立野生动物走廊以促进动物迁徙等。这些方法有助于保护濒危动物的种质资源,维持生物多样性以及生态系统的稳定。

濒危动物保护中的种质资源保存是一项至关重要且复杂的工作,它涉及动物的遗传多样性、物种存续和生态系统健康。需要注意的是,保存工作需要综合考虑多种因素,如物种的遗传特性、生态环境、人类活动等。因此,在制订保护计划时,需要充分了解物种的生物学特性和生态环境需求,并采取适当的保护措施,以确保种质资源的有效保存和利用。

(作者单位:兰州大学生态学院)

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