劉冬梅 喬夢萍，2 肖能文 李俊生

(1.中國環(huán)境科學(xué)研究院生物多樣性研究中心，北京 100012；2.中國人民大學(xué)，北京 100872)

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國際生物遺傳資源遷地保護(hù)淺析

劉冬梅1喬夢萍1，2肖能文1李俊生1

(1.中國環(huán)境科學(xué)研究院生物多樣性研究中心，北京 100012；2.中國人民大學(xué)，北京 100872)

遷地保護(hù)是生物多樣性保護(hù)的有效手段之一，受到國際社會的廣泛關(guān)注。本文梳理了生物遺傳資源遷地保護(hù)的國際規(guī)則，分析了國際遺傳資源遷地保護(hù)體系的基本架構(gòu)和資源收集保存情況，探討了國際生物遺傳資源遷地保護(hù)的發(fā)展趨勢，即“依據(jù)生物地理區(qū)系布局遷地保護(hù)設(shè)施；重視遷地收集樣品的備份保存；共享利用機(jī)制越來越健全”。

遺傳資源；遷地保護(hù)；國際；分析

生物遺傳資源是生物多樣性的重要組成部分，是培育新品種、新品系的材料來源，是生物產(chǎn)業(yè)健康、持續(xù)發(fā)展的源泉，具有重要商業(yè)價(jià)值和科研價(jià)值。但因人類影響遺傳資源喪失與流失嚴(yán)重亟需加強(qiáng)保護(hù)。遷地保護(hù)是生物遺傳資源就地保護(hù)的有益補(bǔ)充，特別是對于因生境退化、喪失和土地利用方式改變等原因而受威脅的物種，遷地保護(hù)是其唯一有效保護(hù)手段。目前生物遺傳資源遷地保護(hù)國際規(guī)則與體系基本架構(gòu)已經(jīng)形成，有效促進(jìn)了生物遺傳資源的保護(hù)與持續(xù)利用。

1 遷地保護(hù)國際規(guī)則

1993年生效的《生物多樣性公約》和聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織發(fā)布的《森林遺傳資源保護(hù)、開發(fā)與可持續(xù)利用全球行動(dòng)計(jì)劃》(2014)、《糧食與農(nóng)業(yè)植物遺傳資源全球行動(dòng)計(jì)劃》(2011)、《動(dòng)物遺傳資源全球行動(dòng)計(jì)劃》(2007)建立了國際生物遺傳資源遷地保護(hù)的規(guī)則，包括目標(biāo)、戰(zhàn)略與行動(dòng)計(jì)劃等。

《生物多樣性公約》第9條要求各締約國建立、維持遷地保護(hù)設(shè)施，恢復(fù)受威脅物種并在適當(dāng)情況下將這些物種重新引進(jìn)其自然生境中。2010年，《生物多樣性公約》締約方大會第十次會議通過的 “愛知生物多樣性目標(biāo)”之第12、13個(gè)目標(biāo)對瀕危物種和重要遺傳資源的保護(hù)提出了具體要求，遷地保護(hù)是實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)目標(biāo)的有效途徑。針對目標(biāo)12的全球植物遷地保護(hù)戰(zhàn)略(2011-2020)為“遷地收集保存75%的受威脅植物物種，至少20%的植物物種能夠野外回歸與種群恢復(fù)”。針對目標(biāo)12的遷地保護(hù)行動(dòng)為“建立和發(fā)展有效、可持續(xù)的遷地保護(hù)項(xiàng)目，包括活體收集和基因庫；在動(dòng)物園等農(nóng)場外的地區(qū)建立瀕危品種種群”。針對目標(biāo)13的遷地保護(hù)戰(zhàn)略、行動(dòng)分別為“作物及其野生近緣種70%的遺傳多樣性得到保護(hù)，制定或加強(qiáng)遷地保存計(jì)劃，其它具有社會經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物70%的遺傳多樣性得到保護(hù)，促進(jìn)建立有效、可持續(xù)的遷地保護(hù)項(xiàng)目”；“維持、加強(qiáng)種質(zhì)資源的遷地保護(hù)，支持糧食與農(nóng)業(yè)遺傳資源的定向收集，通過建立備份樣本庫等確保收集品的安全，在動(dòng)物園等地區(qū)建立瀕危物種和品種的種群，建立和發(fā)展有效、可持續(xù)的遷地保護(hù)項(xiàng)目，包括活體收集和基因庫”。

2 遷地保護(hù)體系基本架構(gòu)與資源收集保存

自從1993年《生物多樣性公約》生效以來，國際社會積極建設(shè)生物遺傳資源遷地保護(hù)體系。目前，其基本架構(gòu)已經(jīng)形成，包括野生植物遺傳資源遷地保護(hù)體系、糧食與農(nóng)業(yè)植物遺傳資源遷地保護(hù)體系、野生動(dòng)物遺傳資源遷地保護(hù)體系、家養(yǎng)動(dòng)物遺傳資源遷地保護(hù)體系、微生物菌種資源保藏體系等，主要遷地保護(hù)了各國本土物種和受威脅物種。

野生植物遺傳資源遷地保護(hù)主要是通過活體栽培、種子保存、組織培養(yǎng)、低溫冷藏等方式，將其活體個(gè)體、離體材料、基因、DNA、化合物等進(jìn)行保護(hù)和保存。植物園和種子庫是野生植物遷地保護(hù)的主要措施。全球植物園數(shù)量已達(dá)2500余個(gè)，其主要任務(wù)已從“植物資源的引種馴化”轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸参镞w地保護(hù)及其研究”。種子庫是種子植物遷地保護(hù)中安全、有效的方式，可以保存足夠多的種內(nèi)遺傳多樣性。全球66個(gè)國家的275個(gè)植物園已建有種子庫，其中全球最大的野生植物種子庫—英國皇家植物園“千年種子庫”，截至2009年底，已保存了來自55個(gè)國家的27651種、約50369份野生植物的種子。截至2014年，全球共遷地收集保存了29%的受威脅植物物種。

糧食與農(nóng)業(yè)植物遺傳資源的遷地保護(hù)以種質(zhì)資源庫和種質(zhì)資源圃為主，試管苗庫、超低溫保存設(shè)施等為替代措施。全球共有1750多座種質(zhì)資源庫和種質(zhì)資源圃，共保存了740多萬份收集品，包括作物野生近緣種、地方品種、品系、育成品種等。其中，育成品種、野生種或雜草類分別占17%，地方品種占44%，品系占22%。目前，美國、中國、俄羅斯、德國、日本、巴西等國已建立了較為完善的農(nóng)作物種質(zhì)資源保存體系。如美國農(nóng)業(yè)部的國家農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源體系(NPGS)由31個(gè)基因庫組成，保存的種質(zhì)材料占世界總份數(shù)的7%以上，代表著世界50%以上的屬。

野生動(dòng)物遺傳資源遷地保護(hù)以動(dòng)物園、野生動(dòng)物園、水族館為主；家養(yǎng)動(dòng)物遺傳資源遷地保護(hù)以保種場和基因庫為主。目前全球已有各類動(dòng)物園1萬座以上，其中大約1200個(gè)主要?jiǎng)游飯@，共馴養(yǎng)3000多種、超過100萬只動(dòng)物。全球大約77個(gè)國家實(shí)施了活體遷地保護(hù)項(xiàng)目，涵蓋了7%的畜禽品種。全球64的國家已近建立了畜禽遺傳資源基因庫，41個(gè)國家正在籌劃建設(shè)基因庫。當(dāng)前全球畜禽基因庫項(xiàng)目涵蓋了大約8%的畜禽品種，其中關(guān)于牛、綿羊的基因庫項(xiàng)目最多。

微生物菌種保藏是微生物遷地保護(hù)的最主要形式。目前，全球共有微生物菌種保藏機(jī)構(gòu)692個(gè)以上，分布在71個(gè)國家。保藏?cái)?shù)量排在前5位的分別為印度的MCC(13.6萬種)、日本的NBRC(12.8萬種)、美國的NRRL(9.6萬種)、美國的ATCC(7.5萬種)以及荷蘭的CBS(7.2萬種)。中國普通微生物菌種保藏管理中心(CGMCC)保藏菌株約5.3萬株，在全球排在第10位，是中國唯一進(jìn)入全球前20位的微生物菌種保藏機(jī)構(gòu)。全球共保藏菌株約247.6萬種，包括細(xì)菌105.3萬種(占43%)、真菌72.7萬種(占29%)、病毒3.8萬種(占2%)、細(xì)胞系3.2種(占1%)。

3 發(fā)展趨勢

一是依據(jù)生物地理區(qū)系布局遷地保護(hù)設(shè)施。生物遺傳資源遷地保護(hù)體系建設(shè)將越開越多地考慮生物地理區(qū)系，以提高遷地保護(hù)工作的系統(tǒng)性和有效性。如匈牙利2010年啟動(dòng)的潘諾種子庫建設(shè)項(xiàng)目，在原有保存糧食與農(nóng)業(yè)遺傳資源的基礎(chǔ)上，新建了野生維管植物種子庫，以遷地保護(hù)潘諾尼亞整個(gè)植物區(qū)系的遺傳多樣性。

二是越開越重視遷地收集樣品的備份保存。隨著一些遷地保存樣品喪失事件的發(fā)生，國際社會已經(jīng)認(rèn)識到加強(qiáng)遷地收集品備份保存的重要性。2007年建成的斯瓦爾巴德島全球種子庫是全世界種子庫進(jìn)行復(fù)份保藏的設(shè)施，目前已保存了包括木本植物在內(nèi)的470種植物的82.46萬份種子，為全球遷地保護(hù)種質(zhì)資源提供了安全保障。

三是共享利用機(jī)制越來越健全。隨著《生物多樣性公約》、《糧食和農(nóng)業(yè)植物遺傳資源國際條約》、《名古屋議定書》等國際公約的實(shí)施，遺傳資源獲取與惠益分享的國際制度已經(jīng)建立，各締約國將努力構(gòu)建與之接軌的遺傳資源獲取和利益分享機(jī)制。

[1]劉冬梅等.遺傳資源價(jià)值評估進(jìn)展與應(yīng)用[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2015，40( 2)：19-22.

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

[3]生物多樣性公約秘書處.《全球生物多樣性展望》第四版[M].蒙特利爾，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]糧農(nóng)組織.《世界糧食和農(nóng)業(yè)植物遺傳資源狀況第二份報(bào)告》[M].羅馬，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]糧農(nóng)組織.《動(dòng)物遺傳資源全球行動(dòng)計(jì)劃和因特拉肯宣言》[M].羅馬，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

劉冬梅，博士，高級工程師，主要研究方向?yàn)檫z傳資源保護(hù)與持續(xù)利用

李俊生，博士，研究員，主要研究方向?yàn)樯锒鄻有员Ｗo(hù)

X21

A

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

項(xiàng)目資助：環(huán)境保護(hù)部生物多樣性保護(hù)專項(xiàng)(批準(zhǔn)號：2096001006)

引用文獻(xiàn)格式：喬夢萍 等.國際生物遺傳資源遷地保護(hù)淺析[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2016，41(6)：34-35.