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国际生物遗传资源迁地保护浅析

2016-03-13刘冬梅乔梦萍肖能文李俊生

环境与可持续发展 2016年6期
关键词:迁地基因库种质

刘冬梅 乔梦萍,2 肖能文 李俊生

(1.中国环境科学研究院生物多样性研究中心,北京 100012;2.中国人民大学,北京 100872)



国际生物遗传资源迁地保护浅析

刘冬梅1乔梦萍1,2肖能文1李俊生1

(1.中国环境科学研究院生物多样性研究中心,北京 100012;2.中国人民大学,北京 100872)

迁地保护是生物多样性保护的有效手段之一,受到国际社会的广泛关注。本文梳理了生物遗传资源迁地保护的国际规则,分析了国际遗传资源迁地保护体系的基本架构和资源收集保存情况,探讨了国际生物遗传资源迁地保护的发展趋势,即“依据生物地理区系布局迁地保护设施;重视迁地收集样品的备份保存;共享利用机制越来越健全”。

遗传资源;迁地保护;国际;分析

生物遗传资源是生物多样性的重要组成部分,是培育新品种、新品系的材料来源,是生物产业健康、持续发展的源泉,具有重要商业价值和科研价值。但因人类影响遗传资源丧失与流失严重亟需加强保护。迁地保护是生物遗传资源就地保护的有益补充,特别是对于因生境退化、丧失和土地利用方式改变等原因而受威胁的物种,迁地保护是其唯一有效保护手段。目前生物遗传资源迁地保护国际规则与体系基本架构已经形成,有效促进了生物遗传资源的保护与持续利用。

1 迁地保护国际规则

1993年生效的《生物多样性公约》和联合国粮食与农业组织发布的《森林遗传资源保护、开发与可持续利用全球行动计划》(2014)、《粮食与农业植物遗传资源全球行动计划》(2011)、《动物遗传资源全球行动计划》(2007)建立了国际生物遗传资源迁地保护的规则,包括目标、战略与行动计划等。

《生物多样性公约》第9条要求各缔约国建立、维持迁地保护设施,恢复受威胁物种并在适当情况下将这些物种重新引进其自然生境中。2010年,《生物多样性公约》缔约方大会第十次会议通过的 “爱知生物多样性目标”之第12、13个目标对濒危物种和重要遗传资源的保护提出了具体要求,迁地保护是实现这两个目标的有效途径。针对目标12的全球植物迁地保护战略(2011-2020)为“迁地收集保存75%的受威胁植物物种,至少20%的植物物种能够野外回归与种群恢复”。针对目标12的迁地保护行动为“建立和发展有效、可持续的迁地保护项目,包括活体收集和基因库;在动物园等农场外的地区建立濒危品种种群”。针对目标13的迁地保护战略、行动分别为“作物及其野生近缘种70%的遗传多样性得到保护,制定或加强迁地保存计划,其它具有社会经济价值的植物70%的遗传多样性得到保护,促进建立有效、可持续的迁地保护项目”;“维持、加强种质资源的迁地保护,支持粮食与农业遗传资源的定向收集,通过建立备份样本库等确保收集品的安全,在动物园等地区建立濒危物种和品种的种群,建立和发展有效、可持续的迁地保护项目,包括活体收集和基因库”。

2 迁地保护体系基本架构与资源收集保存

自从1993年《生物多样性公约》生效以来,国际社会积极建设生物遗传资源迁地保护体系。目前,其基本架构已经形成,包括野生植物遗传资源迁地保护体系、粮食与农业植物遗传资源迁地保护体系、野生动物遗传资源迁地保护体系、家养动物遗传资源迁地保护体系、微生物菌种资源保藏体系等,主要迁地保护了各国本土物种和受威胁物种。

野生植物遗传资源迁地保护主要是通过活体栽培、种子保存、组织培养、低温冷藏等方式,将其活体个体、离体材料、基因、DNA、化合物等进行保护和保存。植物园和种子库是野生植物迁地保护的主要措施。全球植物园数量已达2500余个,其主要任务已从“植物资源的引种驯化”转变为“植物迁地保护及其研究”。种子库是种子植物迁地保护中安全、有效的方式,可以保存足够多的种内遗传多样性。全球66个国家的275个植物园已建有种子库,其中全球最大的野生植物种子库—英国皇家植物园“千年种子库”,截至2009年底,已保存了来自55个国家的27651种、约50369份野生植物的种子。截至2014年,全球共迁地收集保存了29%的受威胁植物物种。

粮食与农业植物遗传资源的迁地保护以种质资源库和种质资源圃为主,试管苗库、超低温保存设施等为替代措施。全球共有1750多座种质资源库和种质资源圃,共保存了740多万份收集品,包括作物野生近缘种、地方品种、品系、育成品种等。其中,育成品种、野生种或杂草类分别占17%,地方品种占44%,品系占22%。目前,美国、中国、俄罗斯、德国、日本、巴西等国已建立了较为完善的农作物种质资源保存体系。如美国农业部的国家农业种质资源体系(NPGS)由31个基因库组成,保存的种质材料占世界总份数的7%以上,代表着世界50%以上的属。

野生动物遗传资源迁地保护以动物园、野生动物园、水族馆为主;家养动物遗传资源迁地保护以保种场和基因库为主。目前全球已有各类动物园1万座以上,其中大约1200个主要动物园,共驯养3000多种、超过100万只动物。全球大约77个国家实施了活体迁地保护项目,涵盖了7%的畜禽品种。全球64的国家已近建立了畜禽遗传资源基因库,41个国家正在筹划建设基因库。当前全球畜禽基因库项目涵盖了大约8%的畜禽品种,其中关于牛、绵羊的基因库项目最多。

微生物菌种保藏是微生物迁地保护的最主要形式。目前,全球共有微生物菌种保藏机构692个以上,分布在71个国家。保藏数量排在前5位的分别为印度的MCC(13.6万种)、日本的NBRC(12.8万种)、美国的NRRL(9.6万种)、美国的ATCC(7.5万种)以及荷兰的CBS(7.2万种)。中国普通微生物菌种保藏管理中心(CGMCC)保藏菌株约5.3万株,在全球排在第10位,是中国唯一进入全球前20位的微生物菌种保藏机构。全球共保藏菌株约247.6万种,包括细菌105.3万种(占43%)、真菌72.7万种(占29%)、病毒3.8万种(占2%)、细胞系3.2种(占1%)。

3 发展趋势

一是依据生物地理区系布局迁地保护设施。生物遗传资源迁地保护体系建设将越开越多地考虑生物地理区系,以提高迁地保护工作的系统性和有效性。如匈牙利2010年启动的潘诺种子库建设项目,在原有保存粮食与农业遗传资源的基础上,新建了野生维管植物种子库,以迁地保护潘诺尼亚整个植物区系的遗传多样性。

二是越开越重视迁地收集样品的备份保存。随着一些迁地保存样品丧失事件的发生,国际社会已经认识到加强迁地收集品备份保存的重要性。2007年建成的斯瓦尔巴德岛全球种子库是全世界种子库进行复份保藏的设施,目前已保存了包括木本植物在内的470种植物的82.46万份种子,为全球迁地保护种质资源提供了安全保障。

三是共享利用机制越来越健全。随着《生物多样性公约》、《粮食和农业植物遗传资源国际条约》、《名古屋议定书》等国际公约的实施,遗传资源获取与惠益分享的国际制度已经建立,各缔约国将努力构建与之接轨的遗传资源获取和利益分享机制。

[1]刘冬梅等.遗传资源价值评估进展与应用[J].环境与可持续发展,2015,40( 2):19-22.

[2]The Secretariat of the Convention on Biological Diversity. Convention on Biological Diversity. http://www.biodiv.org/

[3]生物多样性公约秘书处.《全球生物多样性展望》第四版[M].蒙特利尔,2014,88-94.

[4]FAO.The Second Global Plan of Action for Plant Genetic Resources for Food and Agriculture[M].Rome.2011,90-141.

[5]粮农组织.《世界粮食和农业植物遗传资源状况第二份报告》[M].罗马,2010,55-86.

[6]FAO.The State of the world’s forest genetic resources[M].Rome.2014,32-38.

[7]FAO.The Second Report on the State of the World’s Animal Genetic Resources for Food and Agriculture[M].Rome.2015,295-297.

[8]粮农组织.《动物遗传资源全球行动计划和因特拉肯宣言》[M].罗马,2007,23.

[9]RAHMAN M M,ALI M R,SARDER M R,et al.Development of sperm cryopreservation protocol of endangered spiny eel,Mastacembelus armatus(Lacepede 1800) for ex-situ conservation [J].Cryobiology,2016.http://www.sciencedirect.com.

[10]ENSSLIN A,TSCHOPE O,BURKART M,et al.Fitness decline and adaptation to novel environments in ex situ plant collections:Current knowledge and future perspectives [J].Biological Conservation,2015,192(12):394-401.

[11]HOBAN S,SCHLARBAUM S.Optimal sampling of seeds from plant populations for ex-situ conservation of genetic biodiversity,considering realistic population structure.Biological Conservation,2014,177 (9):90-99.

[12]Convention on Biological Diversity.Global Strategy for Plant Conservation:2011-2020.Botanic Gardens Conservation International,Richmond,UK.2012,31-33.

[13]WDCM.http://www.wdcm.org/

Analysis of Ex Situ Conservation of Genetic Resources in the world

LIU Dongmei1QIAO Mengping1,2XIAO Nengwen1LI Junsheng1

(1.Chinese research academy of environmental sciences,Beijing 100021;2.Renmin University of China,Beijing 100872)

This paper reviewed the international rules of ex situ conservation of genetic resources. And it analyzed the basic framework of international ex situ conservation system of genetic resources and resources collection. In addition,the development trend of international ex situ conservation system of genetic resources is also discussed. Firstly,construction of ex situ conservation system would be based on the biological geographical fauna. Secondly,the duplicate to store ex situ collections would be greatly enhanced. Finally,the mechanism of sharing and utilization ex situ collections would be more and more sound and perfect.

genetic resources;ex situ conservation;world′s;analysis

刘冬梅,博士,高级工程师,主要研究方向为遗传资源保护与持续利用

李俊生,博士,研究员,主要研究方向为生物多样性保护

X21

A

1673-288X(2016)06-0034-02

项目资助:环境保护部生物多样性保护专项(批准号:2096001006)

引用文献格式:乔梦萍 等.国际生物遗传资源迁地保护浅析[J].环境与可持续发展,2016,41(6):34-35.

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