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项目简介

作者:项目管理员马琳  来源:原创  发布时间:2022-07-07

一、研究背景

种质资源是推动种业创新和生物多样性维护的重要基础,是国家战略资源,但受保护力 度不足、开发利用不合理和疫病肆虐等因素影响,珍稀畜禽和水生动物种质资源濒危形势日 趋严峻,抢救性保护已成为全球生物资源安全战略的重要内容。胡春华副总理于 2021 年 1 月 专访了中国农业科学院北京畜牧兽医研究所国家家养动物种质资源库,并就畜禽种源保护工 作做出重要指示。低温生物学技术的发展拓展了冷冻保存种质资源的范围,现代分子技术的 应用,提高了活体种质资源收集和保护精准性。活体和种质材料保护已初见成效,但抢救性 保护技术体系建设尚需进一步加强。

二、研究目标

围绕珍稀濒危猪、家禽和水生动物抢救性保护技术需求,精准高效评估濒危状况,解析 种质和基因组特征,研发种质资源高效冷冻和复原关键技术,创新活体保种及血统恢复策略, 构建珍稀濒危物种的标准化抢救性保护技术体系,从技术和体系层面为我国在全球生物资源 安全中的战略地位提供保障。

三、研究内容

以“保什么、怎么保、保护效果如何”的科学问题和技术需求为导向,主要开展以下研 究:

1. 阐明不同遗传资源冷冻损伤机理及抗冻机制,发展和应用低温生物学理论和生物工程 技术,创新猪、家禽和中华鲟等珍稀濒危动物配子、胚胎和干细胞冷冻保存和活体复原技术, 为抢救性保护奠定理论和标准化技术基础;

2.集成珍稀濒危种质资源表型和基因组遗传变异特征数据,开发物种/品种特异变异和基 因组范围分子标记,建立资源濒危状况评估、鉴定收集和遗传管理等技术和方法;通过保护 基因组学解析,阐释种质资源形成的群体迁徙、进化及致濒机理,为保护新范式的建立提供 科学依据;

3.抢救性收集保护一批珍稀濒危猪、家禽、水生动物种质资源,建立健全种质库/原种场 /保种场和保护区相结合的高质量多维度保护体系,构建预警平台,对保种效果进行监测评 估与优化。依托上述新理论、新技术和新平台的建立,全面提高我国种质资源保护能力,保 障国家粮食安全和生态安全战略实施。

四、技术路线

以猪、家禽、中华鲟、长江江豚等珍稀濒危物种为对象,利用群体遗传学、基因组学、 蛋白质组学、表观遗传学、细胞生物学等方法,率先组装中华鲟八倍体基因组,开展珍稀濒 危猪、家禽和水生动物种质特征和基因组特征解析,阐释配子和胚胎冷冻损伤机制,突破精 子、胚胎、干细胞冷冻保存与复原关键技术,收集和入库保护一批活体和种质遗传材料,并 通过复原效果评价,构建珍稀濒危种质资源保种效果评价与监测预警体系。

五、研究基础和团队

本项目由中国农科院北京畜牧兽医兽医研究所牵头,凝聚动物种质资源保护优势领域 10 家科研单位,依托 5 个国家级种质库、23 个省部级以上重点实验室等平台,在动物种质资源 保护理论、遗传材料收集保存及复原技术、活体保种方法等方面研究基础雄厚,相关研究获 国家奖 7 项,省部级奖 29 项,在 Nature 子刊和 MBE 发表论文 5 篇;研制了《家畜遗传资源 濒危等级评定》《鸡遗传资源保种场保护技术规范》和《中华鲟》等 42 项国家或行业标准, 为农业农村部牵头起草了中华鲟和长江江豚拯救行动计划,为项目实施提供有力的基础和平 台保障。

六、预期成果和效益

构建珍稀濒危种质资源重要性状和遗传变异特征数据库;创新种质资源冷冻保存与复原 及活体保护技术,形成技术规范 22 项;申请发明专利 33 件,其中授权 15 件以上;对 36 个 珍稀濒危种质资源开展抢救性收集保护,为 12 个保种场/基因库/保护区补充活体资源,为 5 个国家级种质资源库补充冻存种质资源 10 万份以上,评价 14 个种质资源保护效果,并复原 更新。本项目实施将建立健全种质资源保护体系,为国家现代种业创新和资源生态安全奠定 基础,具有显著的生态和社会效益,潜在经济效益巨大。