遺傳資源概述遺傳資源是生物多樣性的基礎，包含植物、動物、微生物的遺傳物質。具有實際或潛在價值，是人類社會發展的重要戰略資源。課程目標與內容1認識遺傳資源基本概念2了解資源保護與利用方法3掌握國際公約與法規框架4探索資源價值與未來發展什么是遺傳資源？定義含有遺傳功能單位的植物、動物、微生物材料形式種子、精子、胚胎、DNA等載體特征可遺傳性、多樣性、地域性遺傳資源的重要性1科學研究價值基礎研究材料2經濟發展價值生物產業基礎3生態系統價值維持環境平衡4社會文化價值民族特色資源遺傳資源的類型植物遺傳資源作物、林木、藥用植物動物遺傳資源家畜、野生動物微生物遺傳資源細菌、真菌、病毒人類遺傳資源人體組織、基因信息植物遺傳資源作物資源糧食、蔬菜、水果、經濟作物林木資源喬木、灌木、藤本植物藥用植物傳統藥用、現代藥源植物動物遺傳資源家畜家禽地方品種、培育品種、野生近緣種野生動物陸生、水生、兩棲動物種群昆蟲資源傳粉昆蟲、天敵昆蟲、經濟昆蟲微生物遺傳資源細菌資源工業發酵、環境治理、醫藥研發真菌資源食藥用菌、工業菌種、生物防治病毒資源疫苗研發、基因治療載體人類遺傳資源1基因組樣本DNA、RNA、染色體2人體組織細胞、血液、器官3遺傳信息基因序列、變異數據4族群信息民族特征、地域分布遺傳資源的多樣性1234物種多樣性不同生物種類間差異遺傳多樣性同一物種內基因變異生態多樣性生態系統類型多樣功能多樣性基因表達與功能變化生物多樣性與遺傳資源1生態系統多樣性森林、草原、濕地等2物種多樣性不同物種數量與豐富度3遺傳多樣性基因變異與等位基因多態性遺傳資源與生態系統維持生態平衡物種互作網絡1提供生態服務授粉、凈化水源2增強適應能力抵御環境變化3促進進化創新基因交流與適應4遺傳資源的保護策略調查與評估資源本底調查、價值評估就地保護自然保護區、原生境保護遷地保護基因庫、植物園、動物園可持續利用合理開發、惠益分享就地保護保護區、國家公園、生態廊道等原生境內保護遺傳資源多樣性，維持自然進化過程遷地保護植物園活體收集與展示動物園稀有動物繁育保護水族館水生生物資源保存基因庫保存種子庫低溫干燥儲存植物種子DNA庫提取保存生物DNA樣本細胞庫活細胞、組織超低溫保存種質庫活體種質資源收集保存冷凍保存技術樣本預處理去水、添加保護劑程序降溫控制凍結速率超低溫儲存液氮保存-196℃解凍復蘇控制解凍速度和條件種子庫與花粉庫種子庫類型國家庫、地方庫、專業庫保存條件-18℃以下，相對濕度<8%儲存周期定期更新，監測活力花粉保存超低溫保存授粉材料遺傳資源的評價1基礎評價形態特征、生長特性2功能評價抗性、品質、產量3分子評價基因型、遺傳多樣性4綜合評價利用價值、保護優先級表型評價方法形態學評價器官形態、顏色、大小農藝性狀評價生長周期、產量、適應性生化特性評價營養成分、次生代謝產物基因型評價方法染色體分析核型分析、染色體數目分子標記技術DNA指紋圖譜、多態性分析基因組測序全基因組或目標區域測序功能基因組學轉錄組、蛋白組分析分子標記技術在評價中的應用DNA分子標記技術提供準確遺傳信息，用于種質鑒定、親緣關系分析、遺傳多樣性評估遺傳資源的利用1234農業育種新品種選育、雜交優勢利用醫藥研發藥物篩選、基因治療工業應用生物材料、生物能源環境保護生物修復、生態恢復育種中的遺傳資源利用種質篩選優良性狀資源鑒定雜交育種親本選配、雜種優勢分子輔助選擇標記輔助育種技術種質創新遺傳變異拓展與利用基因工程與遺傳資源基因克隆目標基因分離與克隆基因轉化外源基因導入受體基因表達基因功能驗證與利用基因編輯CRISPR等精準編輯技術藥物開發中的遺傳資源應用1天然產物篩選植物、微生物活性成分2基因工程藥物重組蛋白、單抗藥物3基因治療遺傳病基因修復4個體化醫療基于基因型的用藥遺傳資源與可持續農業1增強糧食安全作物多樣性2提高抗逆能力抗病蟲害、耐環境脅迫3降低投入依賴適應低投入農業4保障生態服務農業生態系統功能遺傳資源與食品安全作物多樣化多元化食物來源營養品質改良提高營養價值儲藏加工性狀延長保鮮期傳統食物資源保護傳統飲食文化遺傳資源與氣候變化適應耐高溫資源熱脅迫耐受性1抗旱性資源水分利用效率2耐鹽堿資源土壤脅迫適應3抗病蟲害資源生物脅迫抵抗4遺傳資源的國際公約1生物多樣性公約1992年通過，保護生物多樣性2糧農植物遺傳資源國際條約2001年通過，糧食作物資源3名古屋議定書2010年通過，遺傳資源獲取與惠益分享4世界知識產權組織條約遺傳資源知識產權保護生物多樣性公約簽署時間1992年里約地球峰會核心目標保護、可持續利用、惠益分享締約方196個國家和地區實施機制國家戰略與行動計劃糧食和農業植物遺傳資源國際條約建立目標糧食作物遺傳資源保護利用多邊系統64種重要糧食作物共享機制農民權利保障傳統知識與參與權名古屋議定書1通過時間2010年名古屋CBD締約方大會2核心內容遺傳資源獲取與惠益分享機制3實施工具事先知情同意、共同商定條件4中國加入2016年批準加入遺傳資源獲取與惠益分享1獲取申請提交申請、說明用途2事先知情同意獲得資源提供方許可3共同商定條件商定惠益分享方式4惠益回饋貨幣、技術、能力建設等形式中國的遺傳資源管理1234法律體系專項法規、部門規章管理機構農業農村部、生態環境部等保護網絡保護區、基因庫、保護項目監管措施許可制度、出境管理中國遺傳資源法律法規法規名稱發布時間管理范圍人類遺傳資源管理條例2019年人類遺傳資源畜禽遺傳資源保護利用條例2006年畜禽資源種子法2015年修訂植物種質資源野生動植物保護法2018年修訂野生物種資源中國遺傳資源保護體系保護區網絡國家級、地方級自然保護區基因庫系統作物、畜禽、微生物基因庫保護項目重點保護工程與計劃監測網絡生物多樣性觀測站點中國主要遺傳資源保護機構作物種質資源庫國家作物種質長期庫，北京野生動物救護中心珍稀瀕危物種保護繁育植物園體系中科院植物園網絡遺傳資源信息系統資源編目分類登記與編碼特性數據庫表型、基因型數據收集地理信息系統資源分布與環境信息共享平臺數據整合與開放獲取遺傳資源數據庫建設3000+物種收錄重要經濟物種全覆蓋100萬+資源份數收集保存資源數量5PB+數據容量基因組、表型數據總量200+參與機構科研院所、高校、企業生物信息學在遺傳資源研究中的應用序列分析基因組裝、注釋、比對進化分析系統發育、分子鐘功能預測基因功能、蛋白結構預測遺傳資源與知識產權專利保護基因、生物技術發明專利植物新品種保護育種者權利保障商業秘密保護育種材料、方法保密傳統知識保護社區知識權益保障專利保護與遺傳資源可專利性遺傳資源相關發明1新穎性要求區別于現有技術2來源披露遺傳資源來源說明3合法獲取證明獲取合規性證明4傳統知識與遺傳資源1傳統農業知識種植、選種、保存方法2傳統醫藥知識藥用植物利用經驗3傳統資源管理可持續利用方式4社區習慣法資源獲取與分享規則遺傳資源的經濟價值評估直接價值間接價值選擇價值遺傳資源價值包括直接使用價值、間接生態價值和未來選擇價值（單位：億元）遺傳資源市場與貿易種子市場全球約700億美元種畜禽市場全球約450億美元微生物制品全球約300億美元基因測序服務全球約150億美元遺傳資源與生物技術產業遺傳資源是生物技術產業的基礎，支撐農業生物技術、醫藥生物技術、環境生物技術和工業生物技術發展遺傳資源與精準醫療基因組測序個體遺傳信息獲取疾病風險預測基于基因型的預測靶向治療針對特定基因靶點個體化用藥基于藥物基因組學動物遺傳資源與畜牧業發展1高效生產體系優良品種2本土品種保護地方特色種質3抗病育種提高免疫力4適應環境變化耐熱、耐寒性狀作物遺傳資源與糧食安全60%主糧貢獻全球熱量攝入來自小麥、水稻、玉米7000+作物種類人類歷史上使用的食用植物30主要作物提供全球90%食物能量75%多樣性損失上世紀農業多樣性喪失比例野生遺傳資源的重要性基因庫獨特基因資源藥物來源新藥研發原料抗性基因病蟲害抗性來源適應性基因環境適應能力來源瀕危物種遺傳資源保護瀕危植物就地保護與種子庫保存瀕危動物人工繁育與棲息地保護冷凍保存基因、配子、胚胎冷凍遺傳資源與生物入侵1防止入侵外來物種風險評估2降低影響入侵種管理與控制3保護本土維護本地遺傳多樣性4利用天敵生物防治遺傳污染與遺傳資源保護基因滲入轉基因作物基因流向近緣種品種單一化商業品種替代地方品種遺傳同質化地方特色基因丟失防控措施隔離區、緩沖帶、監測系統新技術在遺傳資源研究中的應用基因編輯、組學技術、數字序列信息、人工智能和區塊鏈等新技術正在革新遺傳資源研究與利用方式基因組學與遺傳資源1基因組測序全基因組解析2比較基因組學物種間基因組比較3功能基因組學基因功能與表達研究4群體基因組學種群遺傳變異分析合成生物學與遺傳資源DNA合成人工合成基因1基因線路設計新代謝通路構建2最小基因組簡化生命系統3生物元件標準化生物模塊化設計4遺傳資源與生物經濟