生物多樣性的寶庫：種質資源課件探索生物多樣性寶庫，了解種質資源的重要性及保護策略課程概述了解生物多樣性重要性探索中國生物多樣性掌握保護利用策略什么是生物多樣性？1遺傳多樣性同種生物的基因變異2物種多樣性生物種類的豐富程度3生態(tài)系統(tǒng)多樣性不同生態(tài)系統(tǒng)類型生物多樣性的重要性1生態(tài)平衡基礎維持自然生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定2人類生存保障提供食物、藥物和材料3科研經濟源泉支持科學研究和產業(yè)發(fā)展中國：生物多樣性大國全球生物多樣性熱點17個生物多樣性熱點地區(qū)之一地理氣候多樣從熱帶到寒溫帶，多樣地形地貌豐富生態(tài)系統(tǒng)森林、草原、濕地、荒漠多樣生態(tài)環(huán)境中國的生態(tài)系統(tǒng)多樣性212森林生態(tài)系統(tǒng)55草原生態(tài)系統(tǒng)52荒漠生態(tài)系統(tǒng)13濕地二級地類中國的物種多樣性中國的遺傳多樣性123作物起源中心全球農作物主要起源中心之一野生和栽培資源豐富的野生近緣種和栽培品種地方特色品種獨特地方品種和稀有基因資源什么是種質資源？定義含有遺傳物質的生物材料類型作物、林木、畜禽、水產、微生物地位生物多樣性中具有實用價值的部分種質資源的重要性農業(yè)基礎品種改良和農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的物質基礎糧食保障保障國家糧食安全的戰(zhàn)略資源生態(tài)安全維持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和生態(tài)安全的關鍵中國的種質資源概況1作物種質54萬余份2林木種質2.8萬份3畜禽種質901個品種4水產種質3862種作物種質資源糧食作物水稻、小麥、玉米、大豆等經濟作物棉花、油料、茶葉、甘蔗等蔬菜果樹各類蔬菜和果樹資源林木種質資源主要樹種、珍稀瀕危樹種和經濟林木種質資源畜禽種質資源1主要品種豬、牛、羊、雞等主要家畜家禽2地方特色太湖豬、秦川牛、灘羊等地方品種3野生近緣野豬、野牛、野羊等野生近緣種水產種質資源淡水魚類鯉魚、鯽魚、草魚等海水魚類帶魚、黃魚、鱸魚等水生植物蓮藕、荸薺、水生蔬菜等農業(yè)微生物種質資源土壤微生物固氮菌、解磷菌等有益菌1植物病原菌重要作物病原菌種2有益微生物發(fā)酵菌、生防菌等3種質資源面臨的威脅生態(tài)破壞棲息地喪失和碎片化過度開發(fā)過度采集和無序利用氣候變化干旱、洪澇、溫度變化外來入侵入侵物種競爭排擠種質資源保護的重要性維護生態(tài)平衡保持生態(tài)系統(tǒng)功能和服務保障糧食安全為育種提供基礎材料支持科研創(chuàng)新為生物技術研發(fā)提供資源促進經濟發(fā)展種業(yè)和生物產業(yè)支撐中國種質資源保護的法律框架《中華人民共和國種子法》規(guī)范種質資源保護和利用《中華人民共和國野生動物保護法》保護珍稀野生動物資源《中華人民共和國畜牧法》保護畜禽遺傳資源國家戰(zhàn)略與政策《中國生物多樣性保護戰(zhàn)略與行動計劃》2023-2030年國家行動指南《關于進一步加強生物多樣性保護的意見》提出全面加強保護要求種質資源保護的方法1基因庫保存種子庫、DNA庫等離體保存2遷地保護植物園、動物園、資源圃等3原位保護自然保護區(qū)、國家公園等原位保護自然保護區(qū)建設、生態(tài)功能區(qū)劃、重點生態(tài)系統(tǒng)保護遷地保護植物園珍稀瀕危植物遷地保護動物園珍稀動物保護和繁育種質資源圃作物和林木資源保存基因庫保存1國家作物種質庫長期保存農作物種子2林木種質庫保存林木種子和組織3畜禽基因庫保存精液、胚胎等4水產種質庫保存魚類精子和胚胎中國國家作物種質庫46.5萬長期庫樣本7.5萬種質圃樣本340作物類別2180物種數量種質資源收集與評價1野外調查與收集科學采樣和信息記錄2表型特征評價形態(tài)結構和生長特性3基因型分析分子標記和基因組分析4功能性狀鑒定抗性、品質等性狀評價種質資源信息化管理數據庫建設各類資源電子信息系統(tǒng)信息共享平臺數據標準化和開放共享分子標記管理DNA指紋圖譜輔助管理種質資源的可持續(xù)利用育種利用品種選育和改良1生物技術應用基因工程和合成生物學2傳統(tǒng)知識傳承民間育種和栽培技術3種質資源在育種中的應用1基因編輯技術精準修飾目標基因2分子育種標記輔助選擇3常規(guī)育種雜交選擇和回交案例研究：水稻種質資源利用超級稻培育高產優(yōu)質雜交稻抗病蟲品種利用野生稻抗性基因優(yōu)質米開發(fā)香稻和優(yōu)質食味品種案例研究：小麥種質資源利用抗旱品種選育利用旱生麥種質資源抗赤霉病育種篩選抗病種質材料優(yōu)質專用小麥面包、餃子、面條專用品種案例研究：玉米種質資源利用雜交種選育利用雜交優(yōu)勢提高產量抗逆性改良耐旱、耐鹽堿品種培育特色品種開發(fā)鮮食、加工專用玉米案例研究：大豆種質資源利用高蛋白品種蛋白含量達45%以上抗病蟲育種抗大豆蚜蟲、抗根腐病專用品種開發(fā)豆腐、豆芽、醬油專用案例研究：蔬菜種質資源利用1抗逆性品種選育耐熱、抗寒、抗病毒品種2營養(yǎng)品質改良高維生素、高礦物質品種3新型蔬菜開發(fā)彩色蔬菜和特種蔬菜品種案例研究：果樹種質資源利用優(yōu)質品種選育高糖、高香、低酸品種1抗寒抗病育種北方果樹和抗病品種2矮化砧木開發(fā)密植栽培技術支撐3案例研究：畜禽種質資源利用高產奶牛培育年產奶量1萬公斤以上優(yōu)質肉雞選育生長快、肉質好、抗病強地方豬種改良保留風味提高瘦肉率案例研究：水產種質資源利用1高產魚類培育"中國鯽"等新品種2抗病蝦類選育抗白斑病凡納濱對蝦3觀賞魚開發(fā)龍魚、金魚等觀賞品種種質資源與生物技術基因組學研究全基因組測序與比較功能基因挖掘重要性狀基因鑒定轉基因技術抗蟲棉、抗病水稻等種質資源與傳統(tǒng)知識民間育種智慧農民選種和地方良種傳統(tǒng)農業(yè)實踐稻魚共生、間套種等文化多樣性民族特色農業(yè)技術種質資源與氣候變化適應1抗病蟲種質應對新發(fā)病蟲害2耐鹽堿種質適應土壤退化環(huán)境3抗旱耐熱種質應對極端氣候變化種質資源與食品安全營養(yǎng)強化育種高鐵鋅維生素品種功能性食品特定保健功能成分食品安全評價低毒低敏原性篩選種質資源與生態(tài)修復抗污染植物超富集植物修復技術生態(tài)修復植物抗旱耐鹽堿植物固沙土壤改良微生物增強土壤肥力和健康種質資源與產業(yè)發(fā)展種業(yè)產業(yè)鏈育繁推一體化發(fā)展1生物醫(yī)藥產業(yè)藥用植物資源開發(fā)2生態(tài)旅游產業(yè)資源保護與體驗結合3種質資源國際合作種質資源交流雙邊多邊種質交換機制聯合科研項目共同開展資源評價研究技術培訓與能力建設發(fā)展中國家人才培養(yǎng)《糧食和農業(yè)植物遺傳資源國際條約》1條約宗旨保護和可持續(xù)利用植物遺傳資源2多邊系統(tǒng)64種重要作物資源共享3利益共享機制技術轉讓和能力建設支持種質資源獲取與惠益分享1名古屋議定書遺傳資源獲取與惠益分享國際規(guī)則2國內法規(guī)建設種質資源獲取許可制度3實施案例中國與東南亞國家合作項目數字序列信息與種質資源概念與定義基因組和蛋白質序列等數字信息技術發(fā)展基因合成和編輯技術突破政策挑戰(zhàn)數字信息產權和利益分配種質資源保護的公眾參與科普教育學校和社會科普活動公民科學社區(qū)監(jiān)測和數據收集社區(qū)參與農民參與保護地方品種種質資源與生物文化多樣性傳統(tǒng)農業(yè)文化、民族醫(yī)藥知識、生態(tài)智慧傳承種質資源與鄉(xiāng)村振興特色農產品地理標志產品開發(fā)生態(tài)農業(yè)綠色有機農業(yè)發(fā)展文化旅游農業(yè)文化體驗活動種質資源保護的經濟價值直接使用價值間接生態(tài)服務選擇價值遺產價值種質資源保護的挑戰(zhàn)資金投入不足基礎設施和長期維護投入缺乏人才隊伍建設專業(yè)人才培養(yǎng)和穩(wěn)定機制不完善技術創(chuàng)新需求評價和保存技術有待突破政策協調難度多部門管理和協調機制不暢未來展望：種質資源大數據1表型組學高通量表型鑒定技術2基因組學泛基因組研究和分析3人工智能機器學習輔助種質評價未來展望：合成生物學與種質資源基因設計計算機輔助基因設計人工染色體定制染色體構建技術新物種創(chuàng)造人工設計新物種可能性未來展望：空間種質資源庫月球種子庫低溫真空長期保存深空種質保存遠離地球風險太空實驗失重環(huán)境生物研究種質資源保護的倫理問題生物多樣性價值生物多樣性內在價值與功利價值1代際公平當代與后代人資源權益平衡2生物倫理與法律新技術應用的倫理邊界3案例分析：長江流域水生生物保護1禁漁政策十年禁漁保護水生生物2珍稀物種拯救中華鱘、白鱀豚等重點保護3生態(tài)修復棲息地恢復和水質改善案例分析：青藏高原種質資源保護高寒生物種質庫