第 13章 家畜遗传资源多样性保护
引 言
第一节 家畜遗传多样性概述
第二节 遗传多样性保护理论和方法
第三节 新技术在遗传多样性保护中的应用
第四节 家畜遗传资源的管理与利用
?畜产品来源于 40多个畜禽种类的大约 4500个品种
?数十年来，家畜生产性能得到前所未有的改进,
━ 奶牛的产奶量几乎是 25年前的 2倍
━ 近十多年来商品猪的脂肪减少了 30%多
━ 肉鸡上市天数也缩短了近两周
?与此同时家畜遗传资源多样性也受到严重的威胁
?家畜品种、类群等资源受到严重破坏，濒临灭绝
?至 1993年，全球 3831个畜禽品种中，有 618
（占 16%）已经消亡，还有 30%－ 40%的畜禽种
质资源濒于灭绝
引 言
?世界各国十分重视家畜遗传资源的保护
?1992年 6月的 167个国家签署了, 生物多样性公约,
?许多国家制定家畜遗传资源管理计划和保护措施
?国内自“六五”以来，就将家畜遗传资源研究列为国家科技
攻关项目
?1994年我国正式颁布了, 种畜禽管理条例, 和, 种畜禽管理
条例实施细则,
?1996年正式成立了, 国家家畜禽品种遗传资源委员会, 和
,国家家畜品种专业审定委员会,
?1998年来，农业部将畜禽品种资源的保护和开发利用列为畜
禽良种繁育体系建设的重要组成部分
?2003年来，家畜品种资源保护提到了实现可持续发展的高度
第一节 家畜遗传多样性概述
一、概念
–生物多样性,
? 在某一特定区域内，植物、动物、微生物在基因、物种
和生态系统三个水平上多样性的总和
–基因多样性：也称遗传多样性，指种内的基因变异
–物种多样性：是指地球上所有物种
–生态系统多样性：是指生物圈内和生态系统内的栖
息地、生物群落以及生态过程变化的多样性
–畜禽种质资源是生物多样性的一个组成部分
?家畜遗传多样性是生物多样性中一个重要组成部分
?它在物种多样性中所占的 比例很小
?但在遗传多样性中 非常重要
?家畜遗传多样性的丢失比野生物种多样性的丢失对人
类利益的损害更大
?家畜多样性的表现,
?同种家畜不同品种和类型是家畜多样性的重要形式
?一个品种就是一个相对独立的特殊 基因库,是培育优
良品种和利用杂种优势的良好原材料
?家畜遗传资源构成,
?传统的家畜家禽、驯化程度较低的哺乳类和鸟类动物、
主要家畜的近缘野生动物
家畜多样性的概念
━ 家畜品种内个体间的遗传变异很大
━ 研究证实，在 DNA水平上个体间的遗传差异很大
━ 地方品种 类群选育程度低中，遗传多样性丰富
━ 遗传变异为种群内的选育提供了基础
?保持畜种内丰富的遗传多样性，可以维持
对未知需求的足够应变能力
家畜品种内的遗传多样性
二、国内外家畜遗传多样性概况
物种多样性方面,
家畜是人类长期选择的产物
人类驯化 40多种哺乳动物和鸟类
目前广泛饲养的畜禽只有 6种哺乳动物，即 水牛、
黄牛、山羊、马、猪和绵羊 ； 4种禽类动物，即
鸡、鸭、鹅和火鸡
?此外一些稀少畜禽的遗传多样性对人类社会生活
同样具有重要的意义,
高原地区豚鼠、羊驼、无峰驼、牦牛，沙漠地区
的骆驼，北极地区的麝牛和驯鹿等
?特点,近代良种 在全球畜牧生产各部门逐渐占居
主导地位
?许多家畜品种正面临灭绝的威胁
?目前全球的 5000余品种中，大约有 1200到 1600个品种
处于危险境地
?每年大约有 50多个品种消失
?相当大一部分品种的数量正日益减少 。
遗传多样性方面,
国外畜禽品种资源状况
近代良种的局限性
? 第一，全都 起源于西欧,起源地域狭窄，种内不同品种间
亲缘关系密切，不足以保证稳定持续的畜牧生产。
? 第二，长期繁育在温带气候及高度集约化的饲养体制或优
良草地的 特定环境 中，不足以满足人类在世界上各种生态
环境中发展畜牧业的需要。
? 第三，经历过长期闭锁繁育和近交育种，群体 纯合化水平
较高 。有许多未知的有利基因在纯合化过程中随机损失。
因此，这些品种的进一步改进潜力都很有限。
? 第四，在近现代高强度, 专门化, 选择的过程中，造成了
产品类型单调,不能满足社会对畜产品多样化的要求
? 经过全国性畜禽遗传资源普查,,同种异名, 归并后，
确认全国拥有畜禽品种和类群 596个（, 七五, ）
?数十年来很大一部分品种资源遭到严重的
破坏
我国畜禽品种资源状况
马 驴 黄
牛
水
牛
骆
驼
绵
羊
山
羊
猪 鸡 鸭 鹅 火
鸡
66
个
20
个
73
个
20
个
4
个
79
个
48
个
113
个
109
个
35
个
21
个
3
个
?我国的地方猪种主要可以分为 6个类型
?华北、华中、华南、西南、江海和高原型猪
?每一类型中又有许多具有独特性能的品种，例如
高繁殖性能的 太湖猪,耐寒体大的 东北民猪,瘦肉
率高的 荣昌猪,适于腌制优质火腿的 金华猪,体型
特小的 香猪 等
我国猪品种资源
?我国饲养的 一亿多头牛 中，可以分为 6个类型,
乳用牛、肉用牛、乳肉兼用牛、黄牛、水牛和牦牛
?拥有许多著名的地方品种或类型,
?乳肉兼用品种 三河牛
?体高力大、步伐轻快、性情温顺的 南阳牛
?行动迅速、水旱两用的 延边牛
?产于湖南、江苏、四川等地的大型役用 水牛 等
我国牛品种资源
? 绵羊,
?细毛羊、半细毛羊、粗毛羊、裘皮羊和羔皮羊
? 山羊
?乳用山羊、毛用山羊、绒用山羊和皮用山羊
? 我国羊品种中，生态适应性特别良好的 蒙古羊,
哈萨克羊 和 藏羊,以独特二毛裘皮闻名的 滩羊,
繁殖力高、适于舍饲、羔皮品质优良的 湖羊,皮
优良的 中卫沙毛山羊,以及著名的辽宁 绒山羊 和
内蒙绒山羊等
我国羊品种资源
我国家禽品种资源
?家禽,
?蛋用型、肉用型、兼用型、观赏型、药用型等
?骨细、肉嫩、味鲜的 北京油鸡
?体小、省料、年产蛋 200枚左右的 仙居鸡
?丝毛、乌骨、名贵药用的 泰和鸡
?体小、胸肌发达、能够飞翔的 藏鸡
?生长快、产蛋多的 北京鸭
?体型特大的 狮头鹅 。
我国家畜遗传资源优势
1,畜禽品种资源种类多
–传统畜禽的固有品种多，育种素材丰富
2,在起源系统方面具有多方面优势
–第一，与欧美品种关系疏远
–第二，多数畜种包含着各有特点的不同种系
–第三，畜禽与自然生息的野生原种并存
3,多样化的生态类型
4,丰富多彩的生产力类型
中国家畜的优良特性
? 主要的有以下六个方面,
（ 1）肉脂品质好
（ 2）对农副产品饲料具有良好的利用能力
（ 3）繁殖力强
（ 4）水禽卵用和肉用生产力高
（ 5）多方面的抗逆性
（ 6）群体中遗传性有害性状的频率相对较低
我国畜禽品种资源面临的形势
三、世界性的家畜遗传资源危机
? 危机的表现
– 地方品种呈急剧减少的趋势，甚至濒临灭绝的危险境地
– 品种高度单一化
? 猪,
– 欧洲基本上是 大约克 和 长白 的天下；
– 北美，除上述品种外，多数是杜洛克和汉普夏。
?奶牛：黑白花奶牛、西门塔尔牛
? 鸡,
– 蛋用品种基本上只有白壳蛋、褐壳蛋两大类型和一些合成品
系
– 肉用鸡几乎都是 白洛克 和 科尼什 等少数品种的杂交种。
? 危机的原因
1．高产品种对低产品种的排挤
2．盲目杂交
3．掠夺性开发利用
四、家畜遗传多样性保护的意义
?概念
?家畜的遗传资源又叫种质资源、品种资源或基因资源，
保存家畜遗传资源又叫保种
?家畜遗传多样性保护
?指人类管理和利用家畜资源以获得最大的 持续利益,并
保持满足未来需求的潜力
?任务,
?保种就是妥善保存现有现有畜禽的种群（品种、品系、
品族、类型或其它种群），使之免遭混杂和灭绝。
?严格地说，保种是妥善保存现有畜禽种群的基因库，使
其中所有的基因都不丢失，无论它目前是否有利。
保种的意义
? 经济意义
– 保护可利用的遗传变异,当畜产品消费结构和生产条
件发生改变，借助品种资源，生产者能够迅速地作出
相关的反应
? 科学意义
– 畜禽遗传多样性是动物遗传育种研究的基础
? 利用群体间以及个体间的 遗传变异 研究动物的发育和生理机制
? 分析动物进化、驯化、品种形成过程
? 文化和历史意义
– 畜禽品种遗传资源的保存也为一个国家的文化历史遗
产提供了活的见证
– 对于濒危畜禽遗传资源的保存，应该象对待一个国家
其它文化遗产一样给予高度的重视
五、家畜遗传资源保存的主要问题
━ 家畜品种的改良为了改善生产性能、选择的目的是要 打破
群体遗传结构的平衡
━ 保种的目的在于全面地 维持 群体遗传结构的稳定、保种群
体应 避免 选择、突变、迁移、近交等因素，同时要尽量降
低遗传漂变
?1.保种与选育的矛盾
?传统保种与选育目标是对立的
?系统保种：将保种与选育结合起来
?短期利益：保种是一项缺乏经济效益的工作
?长远利益：保种对于畜牧生产乃至社会发展都具
有长期效益
资源应用价值难于评价
长远经济利益非常模糊
?公益事业,需要政府和社会团体的支持，甚至全
球性的国际组织和政府间的合作
?2.短期利益与长远利益的矛盾
?3.保种任务的区域性不平衡
━ 发达国家：少数优秀品种取代多数地方品种
━ 发展中国家：仍拥有相对丰富的遗传资源
?大多 保种理论 研究者集中在发达国家和地区
?大多数发展中国家或地区却承担 保种任务
?这种区域的不平衡性，影响了保种成效
?发展中国家的保种应得到发达国家的支持
畜禽遗传资源保存的三种主要方法,
?4.保种方式的多样化
?活体原位保种,
?需要设立保种群体，维持成本很高，可靠 性差
?超低温冷冻方法保种（配子、胚胎、体细胞）
?作为活体原位保种的补充方式，技术、费用和可靠性在
不同的家畜有所不同
?DNA基因组文库保种
?目前基本上处于研究阶段，这是一种最安全、最可靠、
维持费用最低的遗传资源保存方法
?三种方法各有利弊，需要共同使用，互为补充
?保种是一项 耗资巨大 的工作
?需要设法多渠道地筹措保种资金,
?5,保种资金的投入
━ 政府财政投入，它是保种的基础
━ 国际社会的支持，有利于平衡区域间的矛盾
━ 社会团体或个人的赞助
━ 遗传资源的综合开发利用，是积极主动筹资保种
第二节 遗传多样性保护理论和方法
━ 保存一个群体基因库的平衡，力争保存每一个基因
━ 一个 规模大 的群体，实行 随机留种和交配
━ 保证不受突变、选择、迁移、遗传漂变等影响
━ 闭锁的有限保种群体很易导致群体随机遗传漂变
━ 遗传漂变的大小可依据 群体有效含量 来预测的
?原位保存
理想群体,群体含量在世代间保持恒定、群体内随
机交配、无世代重叠、无其它遗传效应影响
群体有效含量,与实际群体有相同 基因频率方差
或相同的 杂合度衰减率 的理想群体含量 Ne
理想群体中：亲子代间基因频率抽样方差和杂合度衰减率,
近交系数增量,即 杂合度衰减率 反映群体遗传结
构中基因的平均纯合速度,
t世代的近交系数 Ft,与近交系数增量 ?F的关系为
? ? tt FF ???? 11
保种群的有效含量
? ?F?
( 1 ) 2p p N e? 12Ne
影响近交系数增量的因素
? 群体规模
? 性别比例
? 留种方式
? 亲本贡献
? 交配系统
? 世代间群体规模的波动
? 世代间隔
?群体规模是影响群体平均近交系数增量最重要的
因素，对理想群体而言，两者的关系如下,
e
2
1
N
F ??
群体规模与近交增量
?一般家畜群体中种公畜 Nm远少于母畜 Nf 数量，
这使得群体有效含量比实际群体规模要小,
fm 8
1
8
1
NN
F ???
性别比例与近交增量
?随机留种 条件下，群体近交系数增量为上式
?种公畜数量 对群体有效含量的影响远大于种
母畜，为了在保种群中维持较大的群体有效
含量，必须保持有一定数量的种公畜
fme
4
1
4
11
NNN
??
?在保种群体中，留种方式有两种，即 随机留种 和 各
家系等量留种
?家系等量留种条件下，群体平均近交系数增量
fm
32
1
32
3
NN
F ???
留种方式与近交增量
当种母畜数与种公畜数目相等，家系等量留种时
的近交系数增量仅相当于随机留种时的一半，这
时的群体有效含量提高近一倍
实际群体中基因的传递是四个途径,
种公畜 → 公畜（ mm）、种公畜 → 母畜（ mf）
种母畜 → 公畜（ fm）、种母畜 → 母畜（ ff）
四个途径传递的基因数目是不同的，即亲本对下一代
的贡献差异，近交增量为,
亲本的贡献与近交增量
?
?
?
?
?
?
?
?
??
?
?
??
?
?
????? 2mf
2
f
m
mfmm,
f
m2
mm
m
2
2
32
1
??
N
N
C o v
N
N
N
F
?
?
?
?
?
?
?
?
??
?
?
??
?
?
???? 2fm
2
m
f
fmf f,
m
f2
ff
f
2
2
32
1
??
N
N
C o v
N
N
N
?群体平均近交系数增量随各方差、协方差增加而提高
?减少种畜在提供后代数目上的变异，是降低近交系数增量
的重要手段
?异型交配可保持群体的杂合性，降低近交增量
?在随机交配的基础上，人为地避免亲缘关系较
近的个体间交配
?将群体划分为几个不同的亲缘关系较远的亚群，
在亚群间计划交配，可控制群体平均近交系数
的增长
?对长期保种的群体而言，更主要的 是控制群体规模
交配系统与近交增量
?若群体在不同世代的规模是变化的，则 t个世
代平均的群体有效含量是各世代群体有效含量的
调合均数
世代间群体规模的波动与近交增量
?
?
?
?
?
?
?
?
????
t
NNNt
F
111
2
1
21
???
?群体平均近交系数增量主要 取决于有效含量最
小的世代群体规模,群体有效含量越小，它导致
群体遗传漂变越严重
??
?
?
??
?
?
????
t
NNNtNe
11111
21
??
?世代间隔不直接影响群体近交增量
?它与 一定时间 内的群体遗传结构变化速度密
切相关
?世代间隔的延长 可以有效减缓群体的遗传变
化，有利于遗传资源的长期保存
世代间隔与近交增量
在一个设计的保种群体中，有种公畜 10头，种母畜 50
头。
① 若采用完全 随机留种,群体平均近交系数增量？
例题
② 若采用 家系等量留种, 群体平均近交系数增量？
0 1 5.0
508
1
108
1
8
1
8
1
fm
?
?
?
?
????
NN
F
010.0
5032
1
1032
3
32
1
32
3
fm
?
?
?
?
????
NN
F
③ 如果保持种公、母畜各 30头，并且采用家系等
量留种，近交增量是多大？
④ 如果初始群体近交系数为零，上述第一种情况下
到第 5代时的群体平均近交系数分别为多大？
0042.0
308
1
8
1
32
1
32
3
mfm
?
?
?????
NNN
F
? ? ? ? 0728.0015.01111 5 ???????? tt FF
⑤ 如果初始群体只有种公畜 2头，种母畜 8头，以后 4
个世代保持种公畜 10头，种母畜 50头，在 随机留种 情
况下，平均的近交系数增量是多大？此时群体的平均
近交系数是多大？
⑥ 上述各种情况下的群体有效含量是多少？
0276.003.04
84
1
24
1
52
1111
2
1
21
??
?
?
??
? ??
?
?
??
?
?
?
?
??
???
?
?
???
?
????
tNNNt
F ???
? ? ? ? 1307.00276.01111 5 ??????? tt FF ?
33.33
0 1 5.02
1
2
1
e
?
?
??
F
N
?
第一种情况下
类似地可以得到其它三种情况（②、③和⑤）的分
别为,50,120,18.12
原位保存的基本方法
?划定 良种基地,基地禁止引进其它品种的种畜
?建立 保种群,在良种基地建立足够数量的保种群
?实行 各家系等量留种
?制定合理的 交配制度,在保种群体中避免同胞交配
?适当 延长世代间隔,也可以降低群体近交系数增量
?外界环境条件相对稳定，防止基因突变
?在保种群中一般 不进行选择
第三节 新技术在遗传多样性保护中的应用
种群遗传变异分析（ 分子遗传学技术 ）
?分析种群内和种群间的遗传变异，是家畜保种的基础工
作
?对遗传变异的分析已经从表型、蛋白质多态深入到 DNA分
子水平
?利用 DNA多态性可以更全面、准确地分析种群的遗传变异 限制性片段长度多态（ RFLP)
扩增片段长度多态（ AFLP)
可变数目序列重复（ VNTR)
微卫星 （ microsatellite)
简单序列重复（ SSR)
单链构象 DNA多态（ SSCP)
双链构象 DNA多态（ DSCP）
?利用 DNA分子多态性和相应的基因频率计算
群体的遗传多样性，一般用 杂合度 表示
?利用 DNA多态性，可以进行种群间亲缘关系
分析，即计算 种群间的遗传距离 （ genetic
distance,D）
种群遗传变异分析（ 分子 遗传学 技术 ）
冷冻保存
?家畜品种资源 易位保存 的主要形式之一
?低温冷冻技术对大多数畜禽的 精液 进行长期保
存已基本可行
?冷冻精液的缺陷是，若想要获得与现有遗传特性基
本一致的纯种，必须通过利用冷冻精液对畜群进行一
系列的回交
?为了克服冷冻精液的缺陷，最好是结合 冷冻胚
胎 来进行畜禽的易位保存
基因工程技术
—— 基因定位与 DNA文库
? 构建遗传图谱和物理图谱
? 克隆特定基因
? 基因转移
? 通过构建 DNA文库保存特殊基因
引 言
第一节 家畜遗传多样性概述
第二节 遗传多样性保护理论和方法
第三节 新技术在遗传多样性保护中的应用
第四节 家畜遗传资源的管理与利用
?畜产品来源于 40多个畜禽种类的大约 4500个品种
?数十年来，家畜生产性能得到前所未有的改进,
━ 奶牛的产奶量几乎是 25年前的 2倍
━ 近十多年来商品猪的脂肪减少了 30%多
━ 肉鸡上市天数也缩短了近两周
?与此同时家畜遗传资源多样性也受到严重的威胁
?家畜品种、类群等资源受到严重破坏，濒临灭绝
?至 1993年，全球 3831个畜禽品种中，有 618
（占 16%）已经消亡，还有 30%－ 40%的畜禽种
质资源濒于灭绝
引 言
?世界各国十分重视家畜遗传资源的保护
?1992年 6月的 167个国家签署了, 生物多样性公约,
?许多国家制定家畜遗传资源管理计划和保护措施
?国内自“六五”以来，就将家畜遗传资源研究列为国家科技
攻关项目
?1994年我国正式颁布了, 种畜禽管理条例, 和, 种畜禽管理
条例实施细则,
?1996年正式成立了, 国家家畜禽品种遗传资源委员会, 和
,国家家畜品种专业审定委员会,
?1998年来，农业部将畜禽品种资源的保护和开发利用列为畜
禽良种繁育体系建设的重要组成部分
?2003年来，家畜品种资源保护提到了实现可持续发展的高度
第一节 家畜遗传多样性概述
一、概念
–生物多样性,
? 在某一特定区域内，植物、动物、微生物在基因、物种
和生态系统三个水平上多样性的总和
–基因多样性：也称遗传多样性，指种内的基因变异
–物种多样性：是指地球上所有物种
–生态系统多样性：是指生物圈内和生态系统内的栖
息地、生物群落以及生态过程变化的多样性
–畜禽种质资源是生物多样性的一个组成部分
?家畜遗传多样性是生物多样性中一个重要组成部分
?它在物种多样性中所占的 比例很小
?但在遗传多样性中 非常重要
?家畜遗传多样性的丢失比野生物种多样性的丢失对人
类利益的损害更大
?家畜多样性的表现,
?同种家畜不同品种和类型是家畜多样性的重要形式
?一个品种就是一个相对独立的特殊 基因库,是培育优
良品种和利用杂种优势的良好原材料
?家畜遗传资源构成,
?传统的家畜家禽、驯化程度较低的哺乳类和鸟类动物、
主要家畜的近缘野生动物
家畜多样性的概念
━ 家畜品种内个体间的遗传变异很大
━ 研究证实，在 DNA水平上个体间的遗传差异很大
━ 地方品种 类群选育程度低中，遗传多样性丰富
━ 遗传变异为种群内的选育提供了基础
?保持畜种内丰富的遗传多样性，可以维持
对未知需求的足够应变能力
家畜品种内的遗传多样性
二、国内外家畜遗传多样性概况
物种多样性方面,
家畜是人类长期选择的产物
人类驯化 40多种哺乳动物和鸟类
目前广泛饲养的畜禽只有 6种哺乳动物，即 水牛、
黄牛、山羊、马、猪和绵羊 ； 4种禽类动物，即
鸡、鸭、鹅和火鸡
?此外一些稀少畜禽的遗传多样性对人类社会生活
同样具有重要的意义,
高原地区豚鼠、羊驼、无峰驼、牦牛，沙漠地区
的骆驼，北极地区的麝牛和驯鹿等
?特点,近代良种 在全球畜牧生产各部门逐渐占居
主导地位
?许多家畜品种正面临灭绝的威胁
?目前全球的 5000余品种中，大约有 1200到 1600个品种
处于危险境地
?每年大约有 50多个品种消失
?相当大一部分品种的数量正日益减少 。
遗传多样性方面,
国外畜禽品种资源状况
近代良种的局限性
? 第一，全都 起源于西欧,起源地域狭窄，种内不同品种间
亲缘关系密切，不足以保证稳定持续的畜牧生产。
? 第二，长期繁育在温带气候及高度集约化的饲养体制或优
良草地的 特定环境 中，不足以满足人类在世界上各种生态
环境中发展畜牧业的需要。
? 第三，经历过长期闭锁繁育和近交育种，群体 纯合化水平
较高 。有许多未知的有利基因在纯合化过程中随机损失。
因此，这些品种的进一步改进潜力都很有限。
? 第四，在近现代高强度, 专门化, 选择的过程中，造成了
产品类型单调,不能满足社会对畜产品多样化的要求
? 经过全国性畜禽遗传资源普查,,同种异名, 归并后，
确认全国拥有畜禽品种和类群 596个（, 七五, ）
?数十年来很大一部分品种资源遭到严重的
破坏
我国畜禽品种资源状况
马 驴 黄
牛
水
牛
骆
驼
绵
羊
山
羊
猪 鸡 鸭 鹅 火
鸡
66
个
20
个
73
个
20
个
4
个
79
个
48
个
113
个
109
个
35
个
21
个
3
个
?我国的地方猪种主要可以分为 6个类型
?华北、华中、华南、西南、江海和高原型猪
?每一类型中又有许多具有独特性能的品种，例如
高繁殖性能的 太湖猪,耐寒体大的 东北民猪,瘦肉
率高的 荣昌猪,适于腌制优质火腿的 金华猪,体型
特小的 香猪 等
我国猪品种资源
?我国饲养的 一亿多头牛 中，可以分为 6个类型,
乳用牛、肉用牛、乳肉兼用牛、黄牛、水牛和牦牛
?拥有许多著名的地方品种或类型,
?乳肉兼用品种 三河牛
?体高力大、步伐轻快、性情温顺的 南阳牛
?行动迅速、水旱两用的 延边牛
?产于湖南、江苏、四川等地的大型役用 水牛 等
我国牛品种资源
? 绵羊,
?细毛羊、半细毛羊、粗毛羊、裘皮羊和羔皮羊
? 山羊
?乳用山羊、毛用山羊、绒用山羊和皮用山羊
? 我国羊品种中，生态适应性特别良好的 蒙古羊,
哈萨克羊 和 藏羊,以独特二毛裘皮闻名的 滩羊,
繁殖力高、适于舍饲、羔皮品质优良的 湖羊,皮
优良的 中卫沙毛山羊,以及著名的辽宁 绒山羊 和
内蒙绒山羊等
我国羊品种资源
我国家禽品种资源
?家禽,
?蛋用型、肉用型、兼用型、观赏型、药用型等
?骨细、肉嫩、味鲜的 北京油鸡
?体小、省料、年产蛋 200枚左右的 仙居鸡
?丝毛、乌骨、名贵药用的 泰和鸡
?体小、胸肌发达、能够飞翔的 藏鸡
?生长快、产蛋多的 北京鸭
?体型特大的 狮头鹅 。
我国家畜遗传资源优势
1,畜禽品种资源种类多
–传统畜禽的固有品种多，育种素材丰富
2,在起源系统方面具有多方面优势
–第一，与欧美品种关系疏远
–第二，多数畜种包含着各有特点的不同种系
–第三，畜禽与自然生息的野生原种并存
3,多样化的生态类型
4,丰富多彩的生产力类型
中国家畜的优良特性
? 主要的有以下六个方面,
（ 1）肉脂品质好
（ 2）对农副产品饲料具有良好的利用能力
（ 3）繁殖力强
（ 4）水禽卵用和肉用生产力高
（ 5）多方面的抗逆性
（ 6）群体中遗传性有害性状的频率相对较低
我国畜禽品种资源面临的形势
三、世界性的家畜遗传资源危机
? 危机的表现
– 地方品种呈急剧减少的趋势，甚至濒临灭绝的危险境地
– 品种高度单一化
? 猪,
– 欧洲基本上是 大约克 和 长白 的天下；
– 北美，除上述品种外，多数是杜洛克和汉普夏。
?奶牛：黑白花奶牛、西门塔尔牛
? 鸡,
– 蛋用品种基本上只有白壳蛋、褐壳蛋两大类型和一些合成品
系
– 肉用鸡几乎都是 白洛克 和 科尼什 等少数品种的杂交种。
? 危机的原因
1．高产品种对低产品种的排挤
2．盲目杂交
3．掠夺性开发利用
四、家畜遗传多样性保护的意义
?概念
?家畜的遗传资源又叫种质资源、品种资源或基因资源，
保存家畜遗传资源又叫保种
?家畜遗传多样性保护
?指人类管理和利用家畜资源以获得最大的 持续利益,并
保持满足未来需求的潜力
?任务,
?保种就是妥善保存现有现有畜禽的种群（品种、品系、
品族、类型或其它种群），使之免遭混杂和灭绝。
?严格地说，保种是妥善保存现有畜禽种群的基因库，使
其中所有的基因都不丢失，无论它目前是否有利。
保种的意义
? 经济意义
– 保护可利用的遗传变异,当畜产品消费结构和生产条
件发生改变，借助品种资源，生产者能够迅速地作出
相关的反应
? 科学意义
– 畜禽遗传多样性是动物遗传育种研究的基础
? 利用群体间以及个体间的 遗传变异 研究动物的发育和生理机制
? 分析动物进化、驯化、品种形成过程
? 文化和历史意义
– 畜禽品种遗传资源的保存也为一个国家的文化历史遗
产提供了活的见证
– 对于濒危畜禽遗传资源的保存，应该象对待一个国家
其它文化遗产一样给予高度的重视
五、家畜遗传资源保存的主要问题
━ 家畜品种的改良为了改善生产性能、选择的目的是要 打破
群体遗传结构的平衡
━ 保种的目的在于全面地 维持 群体遗传结构的稳定、保种群
体应 避免 选择、突变、迁移、近交等因素，同时要尽量降
低遗传漂变
?1.保种与选育的矛盾
?传统保种与选育目标是对立的
?系统保种：将保种与选育结合起来
?短期利益：保种是一项缺乏经济效益的工作
?长远利益：保种对于畜牧生产乃至社会发展都具
有长期效益
资源应用价值难于评价
长远经济利益非常模糊
?公益事业,需要政府和社会团体的支持，甚至全
球性的国际组织和政府间的合作
?2.短期利益与长远利益的矛盾
?3.保种任务的区域性不平衡
━ 发达国家：少数优秀品种取代多数地方品种
━ 发展中国家：仍拥有相对丰富的遗传资源
?大多 保种理论 研究者集中在发达国家和地区
?大多数发展中国家或地区却承担 保种任务
?这种区域的不平衡性，影响了保种成效
?发展中国家的保种应得到发达国家的支持
畜禽遗传资源保存的三种主要方法,
?4.保种方式的多样化
?活体原位保种,
?需要设立保种群体，维持成本很高，可靠 性差
?超低温冷冻方法保种（配子、胚胎、体细胞）
?作为活体原位保种的补充方式，技术、费用和可靠性在
不同的家畜有所不同
?DNA基因组文库保种
?目前基本上处于研究阶段，这是一种最安全、最可靠、
维持费用最低的遗传资源保存方法
?三种方法各有利弊，需要共同使用，互为补充
?保种是一项 耗资巨大 的工作
?需要设法多渠道地筹措保种资金,
?5,保种资金的投入
━ 政府财政投入，它是保种的基础
━ 国际社会的支持，有利于平衡区域间的矛盾
━ 社会团体或个人的赞助
━ 遗传资源的综合开发利用，是积极主动筹资保种
第二节 遗传多样性保护理论和方法
━ 保存一个群体基因库的平衡，力争保存每一个基因
━ 一个 规模大 的群体，实行 随机留种和交配
━ 保证不受突变、选择、迁移、遗传漂变等影响
━ 闭锁的有限保种群体很易导致群体随机遗传漂变
━ 遗传漂变的大小可依据 群体有效含量 来预测的
?原位保存
理想群体,群体含量在世代间保持恒定、群体内随
机交配、无世代重叠、无其它遗传效应影响
群体有效含量,与实际群体有相同 基因频率方差
或相同的 杂合度衰减率 的理想群体含量 Ne
理想群体中：亲子代间基因频率抽样方差和杂合度衰减率,
近交系数增量,即 杂合度衰减率 反映群体遗传结
构中基因的平均纯合速度,
t世代的近交系数 Ft,与近交系数增量 ?F的关系为
? ? tt FF ???? 11
保种群的有效含量
? ?F?
( 1 ) 2p p N e? 12Ne
影响近交系数增量的因素
? 群体规模
? 性别比例
? 留种方式
? 亲本贡献
? 交配系统
? 世代间群体规模的波动
? 世代间隔
?群体规模是影响群体平均近交系数增量最重要的
因素，对理想群体而言，两者的关系如下,
e
2
1
N
F ??
群体规模与近交增量
?一般家畜群体中种公畜 Nm远少于母畜 Nf 数量，
这使得群体有效含量比实际群体规模要小,
fm 8
1
8
1
NN
F ???
性别比例与近交增量
?随机留种 条件下，群体近交系数增量为上式
?种公畜数量 对群体有效含量的影响远大于种
母畜，为了在保种群中维持较大的群体有效
含量，必须保持有一定数量的种公畜
fme
4
1
4
11
NNN
??
?在保种群体中，留种方式有两种，即 随机留种 和 各
家系等量留种
?家系等量留种条件下，群体平均近交系数增量
fm
32
1
32
3
NN
F ???
留种方式与近交增量
当种母畜数与种公畜数目相等，家系等量留种时
的近交系数增量仅相当于随机留种时的一半，这
时的群体有效含量提高近一倍
实际群体中基因的传递是四个途径,
种公畜 → 公畜（ mm）、种公畜 → 母畜（ mf）
种母畜 → 公畜（ fm）、种母畜 → 母畜（ ff）
四个途径传递的基因数目是不同的，即亲本对下一代
的贡献差异，近交增量为,
亲本的贡献与近交增量
?
?
?
?
?
?
?
?
??
?
?
??
?
?
????? 2mf
2
f
m
mfmm,
f
m2
mm
m
2
2
32
1
??
N
N
C o v
N
N
N
F
?
?
?
?
?
?
?
?
??
?
?
??
?
?
???? 2fm
2
m
f
fmf f,
m
f2
ff
f
2
2
32
1
??
N
N
C o v
N
N
N
?群体平均近交系数增量随各方差、协方差增加而提高
?减少种畜在提供后代数目上的变异，是降低近交系数增量
的重要手段
?异型交配可保持群体的杂合性，降低近交增量
?在随机交配的基础上，人为地避免亲缘关系较
近的个体间交配
?将群体划分为几个不同的亲缘关系较远的亚群，
在亚群间计划交配，可控制群体平均近交系数
的增长
?对长期保种的群体而言，更主要的 是控制群体规模
交配系统与近交增量
?若群体在不同世代的规模是变化的，则 t个世
代平均的群体有效含量是各世代群体有效含量的
调合均数
世代间群体规模的波动与近交增量
?
?
?
?
?
?
?
?
????
t
NNNt
F
111
2
1
21
???
?群体平均近交系数增量主要 取决于有效含量最
小的世代群体规模,群体有效含量越小，它导致
群体遗传漂变越严重
??
?
?
??
?
?
????
t
NNNtNe
11111
21
??
?世代间隔不直接影响群体近交增量
?它与 一定时间 内的群体遗传结构变化速度密
切相关
?世代间隔的延长 可以有效减缓群体的遗传变
化，有利于遗传资源的长期保存
世代间隔与近交增量
在一个设计的保种群体中，有种公畜 10头，种母畜 50
头。
① 若采用完全 随机留种,群体平均近交系数增量？
例题
② 若采用 家系等量留种, 群体平均近交系数增量？
0 1 5.0
508
1
108
1
8
1
8
1
fm
?
?
?
?
????
NN
F
010.0
5032
1
1032
3
32
1
32
3
fm
?
?
?
?
????
NN
F
③ 如果保持种公、母畜各 30头，并且采用家系等
量留种，近交增量是多大？
④ 如果初始群体近交系数为零，上述第一种情况下
到第 5代时的群体平均近交系数分别为多大？
0042.0
308
1
8
1
32
1
32
3
mfm
?
?
?????
NNN
F
? ? ? ? 0728.0015.01111 5 ???????? tt FF
⑤ 如果初始群体只有种公畜 2头，种母畜 8头，以后 4
个世代保持种公畜 10头，种母畜 50头，在 随机留种 情
况下，平均的近交系数增量是多大？此时群体的平均
近交系数是多大？
⑥ 上述各种情况下的群体有效含量是多少？
0276.003.04
84
1
24
1
52
1111
2
1
21
??
?
?
??
? ??
?
?
??
?
?
?
?
??
???
?
?
???
?
????
tNNNt
F ???
? ? ? ? 1307.00276.01111 5 ??????? tt FF ?
33.33
0 1 5.02
1
2
1
e
?
?
??
F
N
?
第一种情况下
类似地可以得到其它三种情况（②、③和⑤）的分
别为,50,120,18.12
原位保存的基本方法
?划定 良种基地,基地禁止引进其它品种的种畜
?建立 保种群,在良种基地建立足够数量的保种群
?实行 各家系等量留种
?制定合理的 交配制度,在保种群体中避免同胞交配
?适当 延长世代间隔,也可以降低群体近交系数增量
?外界环境条件相对稳定，防止基因突变
?在保种群中一般 不进行选择
第三节 新技术在遗传多样性保护中的应用
种群遗传变异分析（ 分子遗传学技术 ）
?分析种群内和种群间的遗传变异，是家畜保种的基础工
作
?对遗传变异的分析已经从表型、蛋白质多态深入到 DNA分
子水平
?利用 DNA多态性可以更全面、准确地分析种群的遗传变异 限制性片段长度多态（ RFLP)
扩增片段长度多态（ AFLP)
可变数目序列重复（ VNTR)
微卫星 （ microsatellite)
简单序列重复（ SSR)
单链构象 DNA多态（ SSCP)
双链构象 DNA多态（ DSCP）
?利用 DNA分子多态性和相应的基因频率计算
群体的遗传多样性，一般用 杂合度 表示
?利用 DNA多态性，可以进行种群间亲缘关系
分析，即计算 种群间的遗传距离 （ genetic
distance,D）
种群遗传变异分析（ 分子 遗传学 技术 ）
冷冻保存
?家畜品种资源 易位保存 的主要形式之一
?低温冷冻技术对大多数畜禽的 精液 进行长期保
存已基本可行
?冷冻精液的缺陷是，若想要获得与现有遗传特性基
本一致的纯种，必须通过利用冷冻精液对畜群进行一
系列的回交
?为了克服冷冻精液的缺陷，最好是结合 冷冻胚
胎 来进行畜禽的易位保存
基因工程技术
—— 基因定位与 DNA文库
? 构建遗传图谱和物理图谱
? 克隆特定基因
? 基因转移
? 通过构建 DNA文库保存特殊基因
