基因組測(cè)序： 尋找中國(guó)純種綠孔雀
今年以來(lái)，中科院昆明動(dòng)物研究所鳥(niǎo)類(lèi)學(xué)學(xué)科組帶頭人楊曉君研究員開(kāi)心了好久：他飼養(yǎng)繁育的幾個(gè)“寶貝”陸陸續(xù)續(xù)下了20多個(gè)蛋。這些蛋來(lái)得相當(dāng)不易，這可是純種綠孔雀的蛋。為了“純種”二字，楊曉君和他的團(tuán)隊(duì)努力了六七年之久。
“近年來(lái)，綠孔雀的種群數(shù)量在下降。上世紀(jì)90年代的調(diào)查和最近幾年的調(diào)查結(jié)果表明，下降趨勢(shì)是非常嚴(yán)重的。同時(shí)，我們也做了人工領(lǐng)養(yǎng)綠孔雀的調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，領(lǐng)養(yǎng)的綠孔雀也沒(méi)有純種的了�！� 楊曉君說(shuō)，種群數(shù)量的急劇下降，讓綠孔雀在中國(guó)境內(nèi)面臨滅絕的危險(xiǎn)，從而對(duì)我們的生物多樣性產(chǎn)生沖擊；而沒(méi)有純種的領(lǐng)養(yǎng)綠孔雀，也會(huì)對(duì)后續(xù)種群恢復(fù)造成威脅。
綠孔雀的危機(jī)不是個(gè)例。穆雷瑪接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示：“我們現(xiàn)在所面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)不是單一的，而是全方位的。最近的科學(xué)研究表明，我們正面臨著前所未有的生物多樣性挑戰(zhàn)�！彼种械膱�(bào)告顯示，現(xiàn)在地球上物種消亡的速度正在加快，有千余種瀕危物種正面臨滅絕的危險(xiǎn)。
用新的基因組測(cè)序技術(shù)，比對(duì)純種與有其他物種產(chǎn)生基因交流的孔雀，比對(duì)國(guó)外同行公開(kāi)的基因組數(shù)據(jù)，楊曉君團(tuán)隊(duì)轉(zhuǎn)戰(zhàn)云南橫斷山和大小保護(hù)區(qū)，終于找到了六七只“寶貝”，并帶到精心模仿野外生境的中科院昆明動(dòng)物研究所實(shí)驗(yàn)室�！拔覀兊谋Ｗo(hù)和研究出現(xiàn)了一縷曙光，但離足夠多的種群間基因交流的目標(biāo)還有不小距離�！睏顣跃f(shuō)。
事實(shí)上，生物技術(shù)是對(duì)現(xiàn)有的珍稀植物和動(dòng)物進(jìn)行改良。如今，不僅在動(dòng)物學(xué)界、植物學(xué)界，甚至在原核生物界與真菌學(xué)界，無(wú)數(shù)中外科學(xué)家正在努力，試圖用生物技術(shù)拯救瀕危、極危物種。
“五庫(kù)一體”： 保護(hù)野生種質(zhì)資源的“諾亞方舟”
1992年11月7日，全國(guó)人大常委會(huì)批準(zhǔn)我國(guó)加入《生物多樣性公約》締約國(guó)。在這個(gè)公約中，生物技術(shù)被定義為“使用生物系統(tǒng)、生物體或其衍生物等技術(shù)，來(lái)制作或改變產(chǎn)品以達(dá)到特定用途的目的。”
在國(guó)家大科學(xué)裝置、世界第二大種質(zhì)資源庫(kù)——中國(guó)西南野生生物種子資源庫(kù)的植物種質(zhì)保藏中心和分子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，每天有近百位科學(xué)家在做著瑣碎、細(xì)微而又極其重要的工作。他們把從我國(guó)各地采集到的形形色色有花植物種子加以分類(lèi)、清理和必要的加工，然后冷藏到零下20攝氏度的植物種子庫(kù)里或零下196攝氏度的液氮中。
“這個(gè)資源庫(kù)的保存模式為‘五庫(kù)一體’，即以植物種子庫(kù)為核心庫(kù)，兼具植物離體庫(kù)、植物DNA庫(kù)、動(dòng)物種質(zhì)庫(kù)和微生物庫(kù)�！敝锌圃豪ッ髦参镅芯克参锒鄻有耘c基因組學(xué)團(tuán)隊(duì)帶頭人李德銖研究員向科技日?qǐng)?bào)記者介紹，70%的種子資源進(jìn)入到植物種子庫(kù)，通過(guò)干燥和冷凍技術(shù)處理后長(zhǎng)期存儲(chǔ)，同時(shí)為資源利用和科學(xué)研究提供材料；而植物離體庫(kù)的任務(wù)，主要保存中間性和頑拗性種子，以及難以用種子保存的植物，保存的材料包括試管苗、愈傷組織、塊根、塊莖、鱗莖、球莖、花粉、孢子以及微繁殖體或培養(yǎng)物；在DNA庫(kù)中，則篩選和鑒定了一批具有重要價(jià)值的功能基因；動(dòng)物種質(zhì)庫(kù)主要保存珍稀瀕危的特有野生脊椎動(dòng)物種質(zhì)資源，兼顧收集野生近緣種和特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的種質(zhì)資源；微生物庫(kù)則長(zhǎng)期、安全、有效地保存具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的大型真菌種質(zhì)資源，同時(shí)強(qiáng)調(diào)對(duì)放線菌和特殊生境微生物種質(zhì)資源的收集。
“截至2019年底，我們已經(jīng)在這座種子的‘諾亞方舟’里珍藏了10096種種質(zhì)資源，植物類(lèi)種質(zhì)資源占我國(guó)植物總數(shù)的34.5%。一個(gè)小小的罐子里甚至可以裝2萬(wàn)粒種子，他們可以有效保持幾百年甚至上千年。”李德銖說(shuō)。
在動(dòng)物種質(zhì)資源方面，這個(gè)大科學(xué)裝置在短時(shí)間保存生殖細(xì)胞及胚胎細(xì)胞中取得了一些成功的案例，但目前從全世界范圍來(lái)講，動(dòng)物種質(zhì)資源的保存還存在很大的難度�！拔覀儽４媪�6000多種動(dòng)物DNA材料。目前的技術(shù)條件下，這些材料絕大部分還不能恢復(fù)成一個(gè)正常的生物個(gè)體，但可為未來(lái)的保護(hù)提供一種重要儲(chǔ)備。”李德銖表示。
人工擴(kuò)繁： 既保護(hù)物種數(shù)量又發(fā)揮經(jīng)濟(jì)價(jià)值
白魔芋和云南梧桐，是我國(guó)金沙江流域的兩種特有物種，但由于種群數(shù)量小、生境狹窄、受人類(lèi)干擾嚴(yán)重，隨時(shí)面臨滅絕危險(xiǎn)。中科院昆明植物研究所極小種群野生植物綜合保護(hù)團(tuán)隊(duì)帶頭人孫衛(wèi)邦認(rèn)為，白魔芋具有藥食兩用的價(jià)值，經(jīng)過(guò)人工授粉，可大幅提高結(jié)實(shí)率，遠(yuǎn)期看商業(yè)種植具有可觀經(jīng)濟(jì)效益；而云南梧桐全身都是寶，尤其桐子具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，植株本身可做優(yōu)質(zhì)園林和景觀綠化樹(shù)種，經(jīng)人工擴(kuò)繁和有序利用，有望逃離瀕危的“苦�！�。
“有的物種，我們不能把它圈起來(lái)或栽活幾個(gè)樣板就了事，不但要保護(hù)其種群數(shù)量穩(wěn)定恢復(fù)增長(zhǎng)，還要發(fā)掘其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和美學(xué)價(jià)值，讓其產(chǎn)生多重效益，也才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展�！睂O衛(wèi)邦表示，他們近年來(lái)在漾濞槭、華蓋木等特有植物、瀕危和有重要經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值植物的保護(hù)上取得了令人矚目的成果。近年來(lái)，他們還將極小種群保護(hù)的理念和方法，推廣到珍稀瀕危野生動(dòng)物的保護(hù)上。這與《生物多樣性公約》中保護(hù)地球生物多樣性、可持續(xù)利用生物多樣性和公平公正分享遺傳資源的三大目標(biāo)相一致。
“總的來(lái)說(shuō)，由于我們的物種非常多，瀕危的物種也非常多，其中很多物種，我們沒(méi)辦法進(jìn)行遷地保護(hù)，只能以劃定綜合保護(hù)區(qū)的方式進(jìn)行�！痹颇限r(nóng)業(yè)大學(xué)教授董揚(yáng)說(shuō)，而有些物種，特別是一些根系發(fā)達(dá)的植物，比如說(shuō)蘭科植物，還有一些極度瀕危的植物和哺乳動(dòng)物，可以遷地保護(hù)。我們要根據(jù)不同的生物物種、不同的情況辯證施策，不可能采取同一種模式。（記者 趙漢斌）
