Как развитие генных банков может повлиять на стратегии использования домашних животных

Ускоряющаяся утрата глобального биоразнообразия бросает глубокую тень на генетические ресурсы домашнего скота и птицы, поскольку многие породы находятся на грани исчезновения.

Глобальное географическое, климатическое и экологическое разнообразие привело к появлению большого количества домашних животных, которые имеют решающее значение для продовольственной безопасности и устойчивости сельского хозяйства. С 1960-х годов эти критически важные генетические ресурсы значительно сократились из-за чрезмерного освоения ресурсов, ухудшения состояния окружающей среды и изменения климата, что представляет серьёзную угрозу глобальной продовольственной безопасности. Перед лицом этих вызовов мы подчёркиваем важнейшую роль содействия развитию местных ресурсов гермоплазмы домашнего скота и птицы в сохранении биоразнообразия для повышения адаптивности и устойчивости сельскохозяйственных систем. Для содействия устойчивому управлению и сохранению генетических ресурсов необходима многосторонняя международная структура сотрудничества. Во всём мире многие национальные и международные организации инициировали различные меры по охране, законодательные акты и технические стратегии. В частности, генные банки играют незаменимую роль в сохранении важных генетических ресурсов домашнего скота и птицы. Эти банки не только способствуют поддержанию биоразнообразия, но и предоставляют ценный генетический материал для будущих селекционных программ и научных исследований. Благодаря систематическому сбору, сохранению и оценке генные банки обеспечивают долгосрочную доступность и устойчивое использование генетических ресурсов и создают важную основу для решения проблем, связанных с глобальными изменениями окружающей среды и сельским хозяйством.

Ресурсы гермоплазмы скота и птицы являются ключевыми для базовой сельскохозяйственной стратегии страны, поскольку они фактически выступают в качестве «чипа» для развития животноводства. Сохранение ресурсов гермоплазмы скота и птицы не только обеспечивает продовольственную безопасность, но и создает основу для повышения национальной устойчивости и устойчивого роста сельского хозяйства. Важность этих ресурсов гермоплазмы выходит за рамки удовлетворения спроса на безопасные, высококачественные и разнообразные продукты животного происхождения. Они также вносят значительный вклад в увеличение доходов местных фермеров и скотоводов, способствуют устойчивому использованию ресурсов и сохранению окружающей среды и культурного наследия. Кроме того, ресурсы гермоплазмы скота и птицы играют решающую роль в решении будущих проблем изменения климата и продовольственной безопасности, поскольку население планеты растет, а спрос на продукты животного происхождения [ 1 ]. Это позволяет фермерам выбирать подходящий скот или выводить новые породы в ответ на изменяющиеся условия окружающей среды, такие как изменение климата, возникающие или повторяющиеся угрозы заболеваний, новые знания о потребностях человека в питании и изменения рыночных условий или общественных требований [ 2 ]. Однако с 1960-х годов наметилась тревожная тенденция: ускоряющееся истощение этих жизненно важных генетических резервов. Эта растущая уязвимость подчёркивает серьёзность глобальной проблемы [ 3 ].

Для защиты незаменимых генетических ресурсов скота и птицы было разработано большое количество инициатив и законодательных актов по охране как на национальном, так и на международном уровне. Ключевыми среди них являются Конвенция о биологическом разнообразии [ 4 ], Состояние генетических ресурсов животных в мире для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства [ 5 ] и некоторые национальные законодательства по защите [ 6 , 7 ]. Эти инициативы и законодательство направлены на поддержку сохранения и управления генетическими ресурсами скота и птицы для обеспечения глобальной продовольственной безопасности и биоразнообразия. Кроме того, для защиты этих ресурсов были разработаны многочисленные стратегии сохранения, включая методы in situ и ex situ. Оба метода являются эффективными инструментами для защиты генетических ресурсов скота и птицы и широко применяются в современной практике. Создание генного банка ресурсов зародышевой плазмы может эффективно сохранять существующие генетические ресурсы и предоставлять важное сырье для биологического материала для улучшения пород и механистического анализа превосходных признаков, что имеет большую ценность для защиты и исследования генетических ресурсов скота и птицы.

В настоящем обзоре мы начинаем с подробного описания количества, пространственного распределения и преимущественных характеристик ресурсов гермоплазмы скота и птицы в глобальном масштабе. Затем мы сосредоточимся на текущем состоянии гермоплазмы скота и птицы, выявляя угрозы их выживанию и утрате генетических ресурсов. Исходя из этого, мы систематически рассматриваем стратегии сохранения, принятые в различных странах и регионах, включая политику и нормативные акты, создание охраняемых территорий, а также развитие и управление генными банками. Также обсуждается важность создания генных банков и их роль в сохранении генетических ресурсов скота и птицы.

2.1. Современное состояние мировых ресурсов зародышевой плазмы животных

2.1.1. Богатые ресурсы гермоплазмы скота и птицы

Ресурсы зародышевой плазмы скота и птицы относятся к домашнему скоту, птице, специальному скоту и птице и всем их породам, штаммам, типам, генетическим материалам и другим ресурсам, которые являются прямыми источниками продовольствия и здоровья для людей и являются незаменимыми и важными ресурсами для развития человеческого общества. Для более эффективного сохранения глобальных ресурсов зародышевой плазмы животных Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) создала всеобъемлющее хранилище, Глобальный банк данных ФАО по генетическим ресурсам животных для продовольствия и сельского хозяйства (Глобальный банк данных, https://www.fao.org/home/zh (дата обращения: 18 февраля 2023 г.)). База данных содержит генетическую информацию о различных видах животных, включая домашний скот, птицу и диких животных. По состоянию на сентябрь 2022 года Глобальный банк данных может похвастаться вкладом 182 стран (наряду с 15 зависимыми территориями), объединяющими данные по 37 различным видам. Данные показывают, что национальные популяции пород увеличивались в течение последних трех десятилетий, постепенно увеличиваясь с 3019 популяций национальных пород в 1995 году до 15 313 ​​в 2022 году. Количество популяций млекопитающих увеличилось с 2719 до 11 555, а количество популяций птиц увеличилось с 863 до 3758 ( Рисунок 1 ).

Рисунок 1. Состояние информации, хранящейся в Глобальной базе данных генетических ресурсов животных. (Данные 12-й сессии Международной рабочей группы по генетическим ресурсам животных для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства, 2023 г.) ( https://www.fao.org/3/cc3705en/cc3705en.pdf , дата обращения: 5 января 2025 г.).

Для обеспечения оперативной информации о глобальном разнообразии домашнего скота ФАО в 1996 году создала Информационную систему по разнообразию домашних животных (DAD-IS, https://www.fao.org/dad-is (дата обращения: 20 октября 2022 г.)). Эта система является основой Глобального банка данных и центром масштабируемой глобальной сети информационных систем. По состоянию на сентябрь 2022 года в мире насчитывается в общей сложности 8859 генетических ресурсов домашнего скота и птицы (включая 595 вымерших пород), из которых 7739 (87,3%) — местные породы, 564 (6,4%) — региональные трансграничные (зарегистрированные только в одном регионе) породы и 556 (6,3%) — международные трансграничные (зарегистрированные более чем в одном регионе) породы. Исключая вымершие породы, существовало 8264 породы домашнего скота и птицы ( Рисунок 2 А), включая 7153 местные породы, 555 региональных трансграничных пород и 556 международных трансграничных пород ( Рисунок 2 В), при этом наибольшая доля приходилась на породы кур ( Рисунок 2 С). В региональном плане на Европу и Кавказский регион приходится около 44% этих пород, в то время как на Африку, несмотря на ее богатый генетический потенциал, приходится всего 12% ( Рисунок 2 А). По историческим и экономическим причинам племенная индустрия в этом регионе началась поздно и отстала от индустрии развитых регионов. Такой контекст породил серьезные проблемы для африканских регионов, особенно в идентификации пород, извлечении генов и эксплуатации специальных ресурсов пород домашнего скота.

Рисунок 2. Обзор мировых генетических ресурсов скота и птицы (Источник: DAD-IS). ( A ) Количественное распределение генетических ресурсов скота и птицы на разных континентах или в разных регионах. Первые семь строк представляют количественное распределение местных пород и региональных трансграничных пород в разных регионах (Африка, Азия, Европа и Кавказ, Латинская Америка и Карибский бассейн, Ближний Средний Восток и Северная Америка и Юго-Западная часть Тихого океана) для количественного распределения генетических ресурсов скота и птицы. Восьмая строка представляет количество международных трансграничных пород (не принадлежащих ни одному из регионов). ( B ) Процент различных типов ресурсов скота и птицы (местные породы, региональные трансграничные породы и международные трансграничные породы). ( C ) Количество трех типов ресурсов в различных породах скота или птицы.

Чтобы сократить этот разрыв с развитыми регионами, Африке крайне важно усилить глобальное сотрудничество и внедрить и использовать высокопродуктивные породы, сохраняя при этом генетическое разнообразие местных пород. Популярные трансграничные породы, получившие широкое признание в мировой животноводческой отрасли, включают бурских коз [ 8 ], коров голштинской породы [ 9 ] и кур белой леггорн [ 10 ]. Эти породы были введены в несколько стран из-за их высокой скорости роста [ 8 ] и высокой молочной [ 9 ] или яйценоскости [ 11 ]. Широкое распространение этих трансграничных пород подчеркивает сильное глобальное сотрудничество и обмен в животноводческой отрасли. На уровне стран взаимодействие между местными ресурсами и превосходной интродуцированной генетикой имеет глубокие последствия. Эти симбиотические отношения способствуют развитию породы и повышают общую продуктивность ресурсов скота и птицы.

2.1.2. Серьёзные проблемы, влияющие на разнообразие видов скота и птицы

Биоразнообразие является основой для поддержания гомеостаза и функционирования экосистем и связано с выживанием и развитием человека, что имеет далеко идущие последствия для здоровья и благополучия человека [ 12 , 13 ]. Однако в последние годы из-за различных факторов, таких как чрезмерная эксплуатация человеком, экологический ущерб и изменение климата, разнообразие видов резко сократилось. Изменение климата в настоящее время широко признано серьезной угрозой для глобального биоразнообразия, и оно происходит быстрыми темпами. Это может помешать некоторым видам и популяциям вовремя адаптироваться, тем самым ускоряя их вымирание [ 14 ]. За последние несколько десятилетий изменение климата вызвало значительные сдвиги в распределении и численности видов [ 15 ], и ожидается, что тысячи видов могут столкнуться с риском вымирания в течение следующих 100 лет [ 16 ]. Текущая скорость вымирания видов в 1000–10 000 раз превышает естественную скорость вымирания [ 17 ], что означает, что организмы на Земле исчезают с угрожающей скоростью. В глобальном масштабе разнообразие многих видов скота и птицы серьёзно пострадало. Это может быть связано с недостаточным вниманием к ресурсам гермоплазмы скота и птицы, а также с низким уровнем охраны и эксплуатации во многих странах, что привело к исчезновению генетических ресурсов животных [ 18 ].

Чтобы повысить осведомленность о находящихся под угрозой исчезновения породах скота и птицы, ФАО установила критерии классификации уровней угрозы исчезновения на основе размножающихся популяций [ 5 ]. Согласно данным DAD-IS, количество вымерших пород увеличилось с 8 (до 1990 года) до 131 после 2010 года, при этом время вымирания 274 пород неизвестно ( Рисунок 3 A). По состоянию на сентябрь 2022 года 595 из 8859 пород вымерли (7%) ( Рисунок 3 B, C), а 2360 находятся под угрозой (27%). Более того, 4769 (54%) новых пополнений имели неизвестные размеры популяции ( Рисунок 3 B), что увеличивает их статус риска. Усилия по исследованию этих неизвестных пород должны быть активизированы для разработки эффективных мер защиты. Кроме того, правительственные и соответствующие организации должны улучшить управление и сохранение этих генетических ресурсов и повышать осведомленность общественности для защиты этого критического биоразнообразия.

Рисунок 3. Состояние ресурсов зародышевой плазмы домашнего скота и птицы в мире, находящихся под угрозой исчезновения. ( A ) Ежегодные изменения в количестве вымерших пород домашнего скота и птицы. ( B ) Доля пород домашнего скота и птицы с разной степенью угрозы исчезновения (находящиеся под угрозой исчезновения, вымершие) на разных континентах или в разных регионах. ( C ) Количество вымерших пород домашнего скота и птицы на разных континентах или в разных регионах (цвета внутреннего круга обозначают разные регионы, а цвета внешнего круга обозначают разные разновидности).

2.2. Защита ресурсов зародышевой плазмы животных

2.2.1 Планы и политика сохранения

В ответ на глобальное сокращение разнообразия домашнего скота и птицы страны и международные организации по всему миру подчеркнули первостепенную важность сохранения, развития и использования генетических ресурсов животных и предложили ряд программ и политик, включая Конвенцию о биологическом разнообразии (КБР) [ 19 ], отчет «Состояние мировых генетических ресурсов животных для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства» [ 5 ] и «Глобальный план действий по генетическим ресурсам животных» (ГПД) [ 20 ]. Глобальный план действий представляет собой значительный прогресс в международных усилиях по сохранению и устойчивому использованию генетических ресурсов животных, ориентированных на глобальное сотрудничество [ 21 ]. К 2019 году ФАО получила 104 отчета о ходе работы по конкретным странам ( http://www.fao.org/animal-genetics/global-policy/reporting-system/countries/en/ (дата обращения: 14 июня 2020 г.)), четыре региональных отчета о ходе работы ( http://www.fao.org/animal-genetics/global-policy/reporting-system/regions/en/ (дата обращения: 14 июня 2020 г.)) и четырнадцать отчетов от международных организаций ( http://www.fao.org/animal-genetics/global-policy/reporting-system/international-organizations/en/ (дата обращения: 14 июня 2020 г.)), и представление отчетов показывает, что существуют большие различия в общем уровне реализации в разных странах и регионах [ 22 , 23 ]. В то же время страны разработали конкретные политики для поддержки генетического разнообразия. Эти инициативы помогают понять и сохранить генетическое разнообразие скота и птицы во всем мире.

2.2.2. Методы сохранения генетических ресурсов

До сих пор при рассмотрении управления генетическими ресурсами рассматривалась трехступенчатая линейная модель: сохранение → оценка → использование [ 24 ], поэтому сохранение генетических ресурсов является основополагающим. Сохраняя генетическое разнообразие пород скота и птицы, мы укрепляем их устойчивость к невзгодам окружающей среды, болезням и требованиям рынка. Следовательно, сохранение, эволюция и использование этих генетических ресурсов стали важными противоядиями от нехватки генетического материала, от которой страдает мировое животноводство и птицеводство [ 25 ]. Усилия по сохранению, которые необходимы для решения проблемы нехватки генетического материала, в основном подразделяются на стратегии in situ и ex situ. Хотя 82% стран практикуют сохранение in situ, охват ограничен в среднем 23% видов. Напротив, сохранение ex situ, в основном через генные банки, обеспечивает более широкую защиту критически важных и находящихся под угрозой исчезновения генетических ресурсов, сохраняя такие материалы, как замороженная сперма, эмбрионы, эмбриональные клетки, гонадные ткани и ДНК. Эти генные банки не только способствуют сохранению in situ, но и могут быть использованы для формирования популяций ресурсов для генетических исследований, а также оценки и идентификации ресурсов зародышевой плазмы.

2.3. Обзор ресурсов гермоплазмы животноводства и птицеводства в Китае

2.3.1. Китай обладает богатыми и разнообразными генетическими ресурсами скота и птицы.

Китай имеет богатую историю животноводства и птицеводства, насчитывающую тысячи лет. Он представляет собой обширную территорию со сложным и разнообразным климатом, рельефом и ландшафтом, состоящую из пяти различных климатических зон и трёх террас. В последнее время, для удовлетворения различных потребностей, люди занимаются селекцией и скрещиванием этих пород, а также продолжают внедрять элитные зарубежные линии, тем самым постоянно обогащая и без того обширное генетическое богатство домашнего скота и птицы Китая.

Генетическое разнообразие скота и птицы в Китае увеличивается на протяжении десятилетий. В издании «Журнала китайских пород скота и птицы» за 1986 год было зарегистрировано 282 различных породы. В 2011 году Журнал генетических ресурсов скота и птицы Китая зарегистрировал 777 ресурсов зародышевой плазмы домашних животных (исключая шелкопрядов). К 2021 году «Список пород генетических ресурсов китайского скота и птицы» зарегистрировал в общей сложности 948 пород; домашняя птица доминировала в этом списке, составляя 36,5%, за ней следуют овцы (17,6%) и крупный рогатый скот (13,9%) ( Рисунок 4 ). Это подчеркивает расширенное использование пород домашней птицы в Китае. В настоящее время китайские бройлеры, куры-несушки и утки-бройлеры имеют сильное присутствие на рынке, занимая примерно половину доли рынка.

Рисунок 4. Ежегодное изменение численности различных видов домашнего скота в Китае (Источник данных: China Breeds Journal, Country Reports, China Livestock and Poultry Genetic Resources Journal, China Livestock and Poultry Genetic Resources Breed List).

2.3.2. Отличительные характеристики гермоплазмы местных ресурсов скота и птицы в Китае

Оптимизация потенциала местных ресурсов зародышевой плазмы скота и птицы крайне важна для сохранения видового разнообразия и укрепления здоровья человека. Местные породы обладают превосходными характеристиками, такими как высокая плодовитость, высокое качество мяса, устойчивость к неблагоприятным факторам и болезням. Например, высокоплодовитая мэйшаньская свинья внесла значительный вклад в мировое свиноводство. Более того, различные породы кашемировых коз, известные своим превосходным качеством кашемира, например, ляонинские кашемировые козы, могут давать до 2 кг кашемира, а кашемировые козы Внутренней Монголии имеют среднюю тонкость кашемира 14,5 мм. Эти ресурсы подчёркивают важность сохранения и использования уникального генетического потенциала Китая.

2.3.3 Высокий риск исчезновения некоторых пород

Среди богатых пород скота и птицы в Китае некоторые редкие породы сталкиваются с серьезной опасностью. Второе национальное генетическое исследование с 2006 года показало, что 15 местных пород вымерли и что 59 находятся под угрозой исчезновения или близки к исчезновению, что в совокупности составляет около 14% местных пород. Еще большую тревогу вызывает то, что некоторые местные породы, размер популяции которых еще не достиг уровня, находящегося под угрозой исчезновения, испытывают постепенное снижение генетического разнообразия внутри породы из-за сокращения числа самцов. Кроме того, недостаточное знание характеристик некоторых местных пород в сочетании с отсутствием адаптации к потребностям развития текущего рынка и угрозой иностранных родословных привели к различной степени снижения численности популяции некоторых пород, что еще больше усугубляет риск потери генетических ресурсов скота и птицы в Китае.

Чтобы лучше защитить эти ценные ресурсы зародышевой плазмы, в 2021 году Китай провел третью Национальную перепись генетических ресурсов скота и птицы. Первоначально были оценены и идентифицированы 24 породы скота и птицы, находящиеся под угрозой исчезновения, включая крупного рогатого скота чжанму и большеухих свиней хэтао, а в 2022 году были срочно инициированы меры по спасению и сохранению. В ходе этой переписи впервые был собран генетический материал, такой как пятнистый олень, была усилена защита более 30 местных пород скота и птицы, включая осла хуабэй, с помощью таких мер, как защита и сбор генетического материала in vivo, а также был проведен спасательный сбор и сохранение более 200 000 образцов генетического материала скота и птицы.

2.4 Сохранение ресурсов зародышевой плазмы скота

2.4.1. Законодательство и системы защиты

С 2005 года Китай внедрил многочисленные правила для защиты и устойчивого управления генетическими ресурсами скота и птицы, что привело к разработке всеобъемлющей системы защиты и модернизации сектора животноводства. Страна создала систему каталогизации и многоуровневую стратегию защиты с надзором как на национальном, так и на провинциальном уровнях для сохранения экономической, экологической и культурной ценности этих ресурсов. Национальный каталог генетических ресурсов скота и птицы содержит 17 традиционных и 16 специальных типов, в то время как Национальный список ресурсных пород скота и птицы для защиты, инициированный в 2000 году с 78 пород, был расширен и к 2014 году включил 159 пород, находящихся под угрозой исчезновения. Кроме того, на провинциальном уровне были обозначены 566 пород, которые составляют «второй уровень» ресурсов защиты пород и играют ключевую роль в сельскохозяйственном производстве и экосистеме Китая.

2.4.2 Создание многоуровневого механизма сохранения генетических ресурсов

За последние несколько лет система защиты генетических ресурсов скота и птицы Китая постоянно оптимизировалась, постепенно создавая многогранную систему защиты, сочетающую защиту in situ и ex situ, дополняемую защитой и сохранением генетических материалов in vivo, а также созданием трех защитных барьеров: Национального банка ресурсов зародышевой плазмы скота и птицы, Регионального генного банка и Защитной зоны племенных хозяйств.

Китай значительно продвинулся в сохранении in situ генетических ресурсов скота и птицы, создав 183 национальные фермы по сохранению и 24 защитные зоны до 2023 года ( https://www.moa.gov.cn/ ). Согласно Научному отчету о биологических ресурсах зародышевой плазмы в Китае, к декабрю 2019 года в 30 провинциях, автономных районах и муниципалитетах по всей стране было создано несколько центров оценки производительности, селекционных станций и ферм по разведению лучших пород. Это привело к созданию надежной системы сохранения и разведения, основанной на фермах по сохранению и оригинальным породам, поддерживаемых станциями улучшения и селекционными фермами и защищаемых центрами контроля качества. Список 2014 года показывает национальную защиту для множества видов с уровнем охвата 90% для пород национального уровня и 70% для пород провинциального уровня [ 26 ]. Этот подход in situ не только способствует эффективному управлению и сохранению местных черт пород, но и укрепляет племенную отрасль, обеспечивая разнообразную, высококачественную продукцию животноводства и стабильную цепочку поставок.

Сохранение ex situ выступает в качестве жизненно важного дополнения к стратегии Китая по защите ресурсов зародышевой плазмы животных, оказываясь более рентабельным, чем методы in situ, за счет снижения затрат на сохранение более чем на 90% [ 27 ]. На сегодняшний день в Китае создано 10 национальных генных банков: девять из них являются живыми генными банками, а один предназначен для хранения генетического материала ( https://www.moa.gov.cn/ ). Сохранение генетического материала основано на семени скота, дополненном эмбрионами, соматическими клетками и кровью. Учитывая технологические ограничения, связанные с замораживанием семени птицы, сохранение ex situ для птицы в основном фокусируется на сохранении в живом виде и хранении соматических клеток. С развитием технологий ESC и iPSC Масафуми Катаяма создал iPSC в первичных фибробластах трех видов птиц, находящихся под угрозой исчезновения, предоставив новые инструменты сохранения для эктопического сохранения домашней птицы [ 28 ]. Кроме того, криоконсервация репродуктивных органов и тканей может преодолеть технические ограничения криоконсервации ооцитов и эмбрионов, что имеет большое значение для сохранения генетических ресурсов домашней птицы [ 29 ]. Это исследование открывает новые перспективы для сохранения разнообразия генетических ресурсов и способствует будущим исследовательским работам. Более того, Национальный банк ресурсов зародышевой плазмы домашних животных может похвастаться обширной коллекцией, охватывающей геномные библиотеки, библиотеки кДНК, функциональные гены, сперму, ооциты, эмбрионы и другие основные генетические материалы, что эффективно способствует инновационному сохранению ресурсов зародышевой плазмы домашнего скота и домашней птицы в Китае. По сравнению с сохранением in situ, сохранение в генном банке ex situ значительно более эффективно.

В последние годы, в связи с ускоренным сокращением генетического разнообразия из-за глобальной урбанизации, изменения климата, изменения землепользования и других угрожающих факторов, страны уделяют все больше внимания сохранению и инновационному использованию ресурсов зародышевой плазмы. Чтобы эффективно сократить потерю сельскохозяйственного биоразнообразия, несколько стран начали создавать генные банки в середине двадцатого века [ 30 ]. Создание генных банков зародышевой плазмы имеет большую ценность для сохранения и восстановления генетических ресурсов скота и птицы и сыграло важную роль в сохранении ресурсов зародышевой плазмы скота и птицы в различных странах [ 31 , 32 ]. В основополагающем шаге Бразилия стала пионером в создании первого в мире национального генного банка в 1983 году [ 33 ]. В 1999 году Соединенные Штаты открыли Национальную лабораторию хранения семян (NSSL), параллельно с открытием Францией своего национального криобанка [ 34 ]. В конце 1990-х годов некоторые страны встали на схожие пути [ 35 ]. К 2015 году 64 страны создали генные банки [ 36 ]. В настоящее время около 45% стран мира создали генные банки национального уровня, и ещё 32% находятся в процессе создания. Рост числа генных банков подчёркивает первостепенное значение, которое международное сообщество придаёт сохранению биологических богатств Земли. Это явление отражает глубокую важность, придаваемую сохранению генетических ресурсов животных. В данной статье основное внимание уделяется генным банкам, которые обладают богатым генетическим материалом, оснащены передовыми технологиями и оказывают значительное влияние ( таблица 1 и рисунок 5 ).

Рисунок 5. Глобальное распределение крупнейших генных банков генетических ресурсов, связанных с домашним скотом и птицей (цвет обозначает генный банк в странах, упомянутых в этом тексте).

Таблица 1. Информация об основных учреждениях по сохранению ресурсов гермоплазмы животных в Европе и Америке.

3.1. Развитие событий в области создания важных зарубежных хранилищ гермоплазмы

3.1.1. NCGRP и AGRIN

Чтобы решить проблему сокращения генетических ресурсов скота и птицы, Министерство сельского хозяйства США (USDA) в 1999 году учредило Национальную программу по зародышевой плазме животных (NAGP) [ 37 ], сбор и сохранение зародышевой плазмы которой проводились в Национальной лаборатории хранения семян (NSSL), которая применяет криобиологические методы для хранения семени, яйцеклеток, ооцитов и других тканей в жидком азоте. 14 января 2002 года Служба сельскохозяйственных исследований США (ARS) изменила название NSSL на Национальный центр сохранения генетических ресурсов (NCGRP). Этот объект занимается всеобъемлющим сохранением генетических ресурсов, охватывающих животных, растения и микробы. По состоянию на 2022 год в NAGP имеется 389 пород ресурсов зародышевой плазмы животных, 63 968 животных и 1 263 298 единиц генетического материала. Помимо того, что эти бесценные образцы зародышевой плазмы можно получать и хранить, они способствовали решению таких важных задач, как реконструкция необходимых популяций, обеспечение генетической изменчивости для селекционеров коммерческих штаммов и обогащение схем разведения, став золотой жилой для исследований в области молекулярной генетики и репродуктивной физиологии [ 38 , 39 ].

Кроме того, США вложили значительные средства в создание Информационной сети по ресурсам зародышевой плазмы животных (A-GRIN, https://agrin.ars.usda.gov/ (дата обращения: 20 мая 2024 г.)). Эта сеть объединяет информацию о сохранении генетических ресурсов животных в Бразилии и Канаде. Согласно данным AGRIN, Бразилия занимает лидирующее положение по сохранению генетического материала, имея 1 635 311 образцов, охватывающих 90 различных пород животных. Соединенные Штаты следуют за ними с небольшим отрывом, в то время как Канада имеет скромный показатель сохранности – 202 109 образцов, охватывающих 71 породу животных. По сравнению с Канадой, Соединенные Штаты и Бразилия обладают более богатым разнообразием типов сохраняемого генетического материала и инициировали использование этих ценных ресурсов генных банков для геномного анализа. По состоянию на 2016 год 90% и 20% образцов зародышевой плазмы животных из США и Бразилии, соответственно, были использованы в геномных исследованиях [ 40 ], что демонстрирует активные усилия этих стран по использованию генетических ресурсов для продвижения научных исследований. Этот революционный подход к анализу геномов образцов зародышевой плазмы способствует быстрому извлечению генетических данных. Такие усилия позволяют делать прямые выводы об общих закономерностях в структуре популяции, событиях основания, истории интродукции, естественном отборе и направленном отборе генетических признаков, тем самым обеспечивая понимание генетического разнообразия и родственных связей и способствуя дальнейшему прогрессу в управлении и сохранении генетических ресурсов.

Используя комплексный подход, включающий информационные системы, генетику и криобиологию, а также сотрудничество с национальными и международными партнерами, страны добились значительных успехов в сборе, идентификации гермоплазмы, открытии генов и разработке инноваций. Такие комплексные стратегии расширяют возможности стран по адаптации к проблемам продовольственной безопасности и изменения климата.

3.1.2.ЕВГЕНА

Подавляющее большинство европейских стран разработали стратегии генных банков ex situ [ 41 ]. Европейский региональный координационный центр (ERFP) официально учредил Европейскую сеть генных банков генетических ресурсов животных (EUGENA) ( https://eugena-erfp.net/en/ (дата обращения: 4 января 2025 г.)) в 2013 году посредством официального соглашения между несколькими национальными генными банками с целью поддержки сохранения ex situ и устойчивого использования домашнего скота и птицы в Европе [ 42 ] и содействия реализации Глобального плана действий ФАО [ 20 ] и Нагойского протокола [ 43 ] в Европе. EUGENA, которая действует с 2016 года, объединяет 24 национальных генных банка из 14 стран, таких как Австралия и различные европейские страны. Создание EUGENA обеспечивает ценную генетическую поддержку европейских ресурсов зародышевой плазмы скота и птицы, эффективно поддерживая биоразнообразие, содействуя передовым исследованиям в области генетики и селекции, расширяя возможности восстановления после стихийных бедствий и укрепляя трансграничное научное сотрудничество и культурное наследие.

По состоянию на 2024 год EUGENA собрала 4 274 522 генетических образца, причем Испания предоставила более 2 352 537 материалов (55% от общего числа), а Нидерланды — более 547 886 (13%). Коллекция в основном сосредоточена на сперме домашнего скота, такого как крупный рогатый скот, овцы, козы, свиньи, лошади и домашняя птица, в то время как другие материалы, такие как ооциты, эмбрионы, эмбриональные клетки, гонадные ткани и ДНК, встречаются реже из-за ограничений криоконсервации. В настоящее время сбор образцов в сочетании с цифровой организацией геномной и фенотипической информации представляет собой новое направление в использовании биорепозиториев, которое может значительно повысить уровень использования генных банков. Благодаря такому подходу образцы зародышевой плазмы и тканей снабжаются соответствующей генотипической, фенотипической, географической, экологической и управленческой информацией [ 40 ]. Многие страны начинают работу по включению геномных данных в базы данных, решая ряд будущих задач, обозначенных экспертами. Этот новый подход не только повышает ощутимую ценность каждого сохраненного образца, но и открывает путь для изучения сложного взаимодействия генетических, экологических и управленческих аспектов, заключённых в этих биологических архивах.

3.1.3. CRB-Анимация

CRB-Anim — это национальная инфраструктура, финансируемая Французским национальным исследовательским агентством (ANR) в рамках программы «Инвестиции в будущее» [ 44 ]. Задуманная в 2013 году, эта инициатива направлена ​​на объединение и укрепление деятельности различных центров биологических ресурсов (BRC) для сохранения генетического материала одомашненных видов животных, млекопитающих, птиц, рыб и моллюсков. Эта инициатива служит защите генетического разнообразия домашних животных и поддерживает фундаментальные исследования и медицинские приложения. Основная цель CRB-Anim — содействовать научному и социально-экономическому развитию сохраняемых образцов. В настоящее время CRB-Anim объединяет шесть центров биологических ресурсов, которые управляют репродуктивными ресурсами (Cryobanque nationale, CERREC) или геномными ресурсами (GADIE, CaniDNA, Labogena, Antagene). В совокупности эти BRC хранят около 600 000 биологических образцов, охватывающих более 20 видов и 260 пород, в основном в виде спермы, эмбрионов, клеток, тканей, ДНК и РНК. Сохранение генетических материалов в CRB-Anim открыло новую эру в борьбе с сокращением биоразнообразия и понимании взаимосвязи между фенотипами и генотипами.

3.1.4.НАРО

В 1985 году Министерство сельского хозяйства, рыболовства и продовольствия Японии (MAFF) приступило к проекту Генного банка (Национальный институт агробиологических наук, NIAS) [ 45 , 46 ], который позже был переименован в Генный банк NARO в апреле 2016 года. Проект направлен на изучение, сбор, идентификацию, сохранение и распределение услуг по генетическим ресурсам животных, выращенных в Японии. Национальная организация сельскохозяйственных и пищевых исследований (NARO) является научно-исследовательским центром по сохранению генетических ресурсов, включая растения, микробы и животных [ 47 ]. NARO считает, что выведение новых сортов и внедрение новых технологий имеют решающее значение для процветающего сельскохозяйственного производства, особенно использование результатов исследований геномной селекции для селекционной работы. К 2022 году этот генный банк накопил в общей сложности 910 000 единиц генетического материала, охватывающего пять видов: свиней, коз, лошадей, кроликов и шелкопрядов. Достижения в области технологий криоконсервации не только обеспечивают непрерывный доступ к ранее замороженным образцам, но и облегчают кросс-хронологический отбор проб, тем самым повышая генетическое разнообразие в генном банке. Более того, благодаря повышению точности идентификации сельскохозяйственных животных, генной инженерии и инновационным методам анализа зародышевой плазмы, можно идентифицировать гены, играющие решающую роль в формировании таких ключевых признаков, как мясная продуктивность, яйценоскость, воспроизводство, качество, стрессоустойчивость и устойчивость к болезням. Создание баз данных по экспрессии и регуляции тканеспецифичных генов обеспечивает обширную информационную поддержку для поиска и функционального анализа ключевых генов, связанных с характеристиками зародышевой плазмы пород скота и птицы. В то же время, благодаря сочетанию постоянно развивающихся технологий геномной селекции и молекулярного дизайна, может быть оказана техническая поддержка для создания новых зародышевых плазм с превосходными характеристиками.

3.1.5. НордГен

Северный центр генетических ресурсов (NordGen, Алнарп, Швеция), расположенный в Швеции, служит генным банком и центром знаний по генетическим ресурсам в странах Северной Европы [ 48 ]. Он занимается сохранением генетических ресурсов Северной Европы и продвижением их устойчивого использования в сельском хозяйстве [ 49 ]. В настоящее время в регионе Северной Европы насчитывается более 160 местных пород сельскохозяйственных животных, многие из которых находятся под угрозой исчезновения, только 13% местных пород Северной Европы имеют жизнеспособные популяции ( https://www.nordgen.org/ (дата обращения: 4 января 2025 г.)). NordGen активно принимает меры для защиты этих исчезающих пород. Поэтому NordGen разработал программное обеспечение EVA v3.0, которое отслеживает риски инбридинга и дает рекомендации по разведению [ 50 ]. Однако акцент на сохранении ex situ в национальных стратегиях защиты генетических ресурсов животных различается в разных странах [ 51 ]. Кроме того, существуют различия в стратегиях сохранения между странами Северной Европы, особенно в отношении критериев отнесения пород к охраняемым. Более того, на региональном уровне отсутствуют установленные рамки для сбора образцов, управления метаданными, резервного хранения материалов, а также общие стратегии и планы действий по сохранению ex situ [ 51 ], что ещё больше усложняет усилия по защите генетических ресурсов животных стран Северной Европы. За этим должно последовать постоянное укрепление сотрудничества между странами Северной Европы и разработка согласованной стратегии и плана действий по сохранению ex situ для повышения эффективности сохранения генетических ресурсов животных.

3.2. Создание Китайского национального генбанка скота и птицы

3.2.1. Национальный центр ресурсов зародышевой плазмы для домашних животных

Вслед за Соединенными Штатами Китай в 2003 году запустил «Пилотную разработку описания и обмена ресурсами зародышевой плазмы животных», что привело к созданию Национального центра ресурсов зародышевой плазмы для домашних животных ( https://www.cdad-is.org.cn/admin/Login/zzzy_gl (дата обращения: 20 мая 2024 г.)). Центр сыграл важную роль в сборе, сохранении, обмене и использовании генетических материалов 43 основных категорий животных, включая домашний скот и особых экономических животных. Создание Национального центра ресурсов зародышевой плазмы для информационной системы домашних животных ( http://www.cdad-is.org.cn/ (дата обращения: 20 мая 2024 г.)) ознаменовало собой поворотный шаг в интеграции ресурсов домашних животных, таких как свиньи, крупный рогатый скот, овцы, домашняя птица и олени. К концу 2022 года центр накопил колоссальное количество генетических материалов – 1,898 млн от 1362 пород, что способствует инновациям в селекционной отрасли и вносит вклад в продовольственную безопасность и устойчивое развитие. Центр поддерживает создание высококачественных, устойчивых к заболеваниям пород, обеспечивая важнейшую основу для сохранения и устойчивого использования генетического разнообразия скота и птицы, тем самым объединяя сохранение генетического разнообразия с инновациями и общественной пользой.

3.2.2. Национальный генный банк пород скота и птицы

В настоящее время создано в общей сложности 10 национальных генбанков ресурсов скота и птицы, включая Национальный генбанк скота, Национальный генбанк местных пород кур, Национальный генбанк водоплавающих птиц и Национальный генбанк пчел. Национальный генбанк скота, крупнейший в Азии, использует современную биотехнологию для сохранения генов ex situ, храня генетический материал 390 пород различных видов, что в общей сложности составляет 1,27 миллиона записей. Региональные генбанки кур и водоплавающих птиц в провинциях Цзянсу, Чжэцзян и Фуцзянь сохранили генетический материал 86 редких пород, в то время как Национальный генбанк пчел хранит генетический материал 17 пород пчел. Национальные генбанки генетических ресурсов шелкопряда в Цзянсу и Чунцине сохранили более 1150 генетических ресурсов, причем Чунцин является крупнейшим, охватывая 90% известных генетических вариаций домашнего шелкопряда. Эти усилия знаменуют собой значительный прогресс в стратегическом сохранении сельскохозяйственной зародышевой плазмы, содействуя развитию «молекулярно-спроектированной селекции» и обеспечивая долгосрочное сохранение национальных сельскохозяйственных генетических ресурсов.

Ускоряющаяся утрата глобального биоразнообразия бросает глубокую тень на генетические ресурсы домашнего скота и птицы, поскольку многие породы находятся на грани исчезновения. В связи с этим на международном уровне настоятельно необходимо принять такие меры, как создание зон сохранения in situ и специализированных банков гермоплазмы для обеспечения долгосрочного сохранения этих генетических ресурсов. Создание генетических банков является неотъемлемой частью сохранения мирового генетического разнообразия животных и содействия устойчивому развитию животноводческой отрасли. Однако создание генных банков по-прежнему сопряжено с рядом проблем и трудностей.

Прежде всего, наблюдается нехватка международного сотрудничества. В настоящее время межбанковское взаимодействие между странами характеризуется ярко выраженными региональными различиями, однако сохранение и использование генетических ресурсов по своей сути является глобальной проблемой, а региональное сотрудничество и совместное использование ресурсов ограничены географически, что делает сохранение генетических ресурсов недостаточным. Э. Зонабенд [ 52 ] также отметил, что, хотя большинство стран реализовали некоторые проекты по сохранению генетических ресурсов, координация и сотрудничество на глобальном уровне по-прежнему недостаточны, что влияет на сохранение и улучшение генетических ресурсов животных, и предположил, что текущую ситуацию можно улучшить путем расширения международного сотрудничества.

Во-вторых, вопиющие различия в региональном развитии представляют собой еще одну проблему. Лерой и Г. отмечают, что развивающиеся страны часто сталкиваются с двойными ограничениями в области технологий и финансирования, что ограничивает их участие в управлении генетическими ресурсами животных [ 53 ]. Например, несмотря на сокровищницу генетических ресурсов Африки, многие регионы ограничены финансовыми ограничениями и технологическим отставанием и, таким образом, сталкиваются с проблемой надлежащего сохранения своих генетических активов. В резком контрасте с этим, некоторые развитые страны, опираясь на обильные ресурсы и передовые технологии, преуспевают в генетическом сохранении и управлении, хотя и имеют сравнительно ограниченные собственные генетические ресурсы. Это создает ощутимые различия в уровне сохранения в разных регионах.

В-третьих, существует дисбаланс в типе сохраняемого генетического материала. Основным методом сохранения генетических ресурсов в генных банках является сохранение семени. В 2009 году в Бразильском банке зародышевой плазмы животных (AGB) находилось почти 60 000 доз семени [ 33 ]. Однако эмбрионы, клетки и ткани, а также другой генетический материал могут быть чрезвычайно важны для конкретных исследовательских и селекционных проектов. Для решения вышеуказанных проблем необходим многогранный подход. Укрепление глобального сотрудничества через такие платформы, как ФАО, имеет решающее значение для преодоления разрывов в области сохранения между странами. Кроме того, технология высокопроизводительного секвенирования позволяет проводить быстрое и всестороннее секвенирование и анализ геномов пород. Это позволяет идентифицировать ключевые гены и, с использованием технологии CRISPR, облегчает точное редактирование или восстановление определенных генов для поддержания или улучшения полезных признаков в породах. Эти достижения имеют решающее значение для сохранения исчезающих видов и играют важную роль в решении проблемы сокращения генетического разнообразия. Сохранение генетических ресурсов скота и птицы имеет решающее значение для экологического равновесия и биоразнообразия, и необходимо понимание последствий изменения климата. Повышение осведомленности общественности посредством образования и СМИ имеет решающее значение для поддержки усилий по охране природы со стороны местного сообщества. В совокупности эти стратегии могут устранить неравенство и проблемы в деле сохранения генетических ресурсов скота и птицы.

В-четвертых, резкие изменения глобального климата представляют угрозу сохранению и защите генетических ресурсов скота и птицы. Однако многие страны до сих пор не признали изменение климата проблемой для управления и сохранения биоразнообразия скота [ 2 ]. Изменение климата представляет значительную угрозу генетическим ресурсам скота и птицы, влияя на среду обитания, вызывая разрушение экосистем и приводя к нехватке кормов и воды. Такие изменения также могут способствовать распространению заболеваний, влияя на здоровье и воспроизводство животных. Поэтому необходимы срочные меры по защите и сохранению генетических ресурсов скота и птицы для решения проблем, вызванных глобальным изменением климата.

В-пятых, система защиты и политика в отношении генетических ресурсов скота и птицы недостаточно развиты, при этом роли различных заинтересованных сторон за пределами основных институтов неясны. Такие организации, как НПО, фермерские группы, а также научно-исследовательские и образовательные учреждения, обладают неиспользованным потенциалом для защиты ресурсов. Из-за недостаточной политической поддержки их вклад ограничен. Например, в Африке многие проекты развития были направлены на сокращение бедности путем поощрения скрещивания или современных репродуктивных технологий, что привело к угрозе сохранению местных генетических ресурсов сельскохозяйственных животных [ 54 ]. Поэтому укрепление политики, прояснение ролей и предоставление поддержки и стимулов имеют важное значение для улучшения сотрудничества между всеми заинтересованными сторонами, тем самым улучшая сохранение и устойчивое использование генетических ресурсов скота и птицы.

1.    Boettcher, P.J.; Hoffmann, I.; Baumung, R.; Drucker, A.G.; McManus, C.; Berg, P.; Stella, A.; Nilsen, L.B.; Moran, D.; Naves, M. Genetic resources and genomics for adaptation of livestock to climate change. Front. Genet. 2015, 5, 461. [Google Scholar] [CrossRef]

2.    Hoffmann, I. Climate change and the characterization, breeding and conservation of animal genetic resources. Anim. Genet. 2010, 41, 32–46. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

3.    Magoro, A.M.; Mtileni, B.; Hadebe, K.; Zwane, A. Assessment of genetic diversity and conservation in South African indigenous goat ecotypes: A review. Animals 2022, 12, 3353. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

4.    Glowka, L. A Guide to the Convention on Biological Diversity; Union Internationale pour la Conservation de la Nature et de ses Resources: Gland, Switzerland, 1994. [Google Scholar]

5.    Rischkowsky, B.; Pilling, D. The State of the World’s Animal Genetic Resources for Food and Agriculture; Food & Agriculture Organization: Rome, Italy, 2007. [Google Scholar]

6.    Wallace, H.; Pollack, M.A.; Roederer-Rynning, C.; Young, A.R. Policy-Making in the European Union; Oxford University Press: New York, NY, USA, 2020. [Google Scholar]

7.    Wilcove, D.S.; Master, L.L. How many endangered species are there in the United States? Front. Ecol. Environ. 2005, 3, 414–420. [Google Scholar] [CrossRef]

8.    Malan, S. The improved Boer goat. Small Rumin. Res. 2000, 36, 165–170. [Google Scholar] [CrossRef]

9.    Knob, D.A.; Alessio, D.R.M.; Thaler Neto, A.; Mozzaquatro, F.D. Reproductive performance and survival of Holstein and Holstein× Simmental crossbred cows. Trop. Anim. Health Prod. 2016, 48, 1409–1413. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

10. Javed, K.; Farooq, M.; Mian, M.; Durrani, F.; Mussawar, S. Flock size and egg production performance of backyard chicken reared by rural woman in Peshawar, Pakistan. Livest. Res. Rural. Dev. 2003, 15, 80. [Google Scholar]

11. Balcha, K.A.; Mengesha, Y.T.; Senbeta, E.K.; Zeleke, N.A. Evaluation of different traits from day-old to age at first eggs of Fayoumi and White leghorn chickens and their reciprocal crossbreeds. J. Adv. Vet. Anim. Res. 2021, 8, 1. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

12. Cardinale, B.J.; Duffy, J.E.; Gonzalez, A.; Hooper, D.U.; Perrings, C.; Venail, P.; Narwani, A.; Mace, G.M.; Tilman, D.; Wardle, D.A. Biodiversity loss and its impact on humanity. Nature 2012, 486, 59–67. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

13. Mace, G.M.; Norris, K.; Fitter, A.H. Biodiversity and ecosystem services: A multilayered relationship. Trends Ecol. Evol. 2012, 27, 19–26. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

14. Lind, B.M.; Candido-Ribeiro, R.; Singh, P.; Lu, M.; Obreht Vidakovic, D.; Booker, T.R.; Whitlock, M.C.; Yeaman, S.; Isabel, N.; Aitken, S.N. How useful is genomic data for predicting maladaptation to future climate? Glob. Chang. Biol. 2024, 30, e17227. [Google Scholar] [CrossRef]

15. Parmesan, C.; Yohe, G. A globally coherent fingerprint of climate change impacts across natural systems. Nature 2003, 421, 37–42. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

16. Pereira, H.M.; Leadley, P.W.; Proença, V.; Alkemade, R.; Scharlemann, J.P.; Fernandez-Manjarrés, J.F.; Araújo, M.B.; Balvanera, P.; Biggs, R.; Cheung, W.W. Scenarios for global biodiversity in the 21st century. Science 2010, 330, 1496–1501. [Google Scholar] [CrossRef]

17. Ceballos, G.; Ehrlich, P.R.; Barnosky, A.D.; García, A.; Pringle, R.M.; Palmer, T.M. Accelerated modern human–induced species losses: Entering the sixth mass extinction. Sci. Adv. 2015, 1, e1400253. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

18. Mariante, A.d.S.; Egito, A.d. Animal genetic resources in Brazil: Result of five centuries of natural selection. Theriogenology 2002, 57, 223–235. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

19. IRB UN. Convention on Biological Diversity; Treaty Collection; IRB UN: New Delhi, India, 1992. [Google Scholar]

20. Declaration, I. Global Plan of Action for Animal Genetic Resources and the Interlaken Declaration. FAO Commission on Genetic Resources for Food and Agriculture; FAO: Rome, Italy, 2007. [Google Scholar]

21. Hoffmann, I.; Boerma, D.; Scherf, B. The Global Plan of Action for Animal Genetic Resources—The road to common understanding and agreement. Livest. Sci. 2011, 136, 7–14. [Google Scholar] [CrossRef]

22. Cao, J.; Baumung, R.; Boettcher, P.; Scherf, B.; Besbes, B.; Leroy, G. Monitoring and progress in the implementation of the global plan of action on animal genetic resources. Sustainability 2021, 13, 775. [Google Scholar] [CrossRef]

23. Scherf, B.; Baumung, R. Monitoring the implementation of the global plan of action for animal genetic resources. Biodiversity 2015, 16, 149–156. [Google Scholar] [CrossRef]

24. Berthaud, J. Strategies for conservation of genetic resources in relation with their utilization. Euphytica 1997, 96, 1–12. [Google Scholar] [CrossRef]

25. Welsh, C.; Stewart, T.; Schwab, C.; Blackburn, H. Pedigree analysis of 5 swine breeds in the United States and the implications for genetic conservation. J. Anim. Sci. 2010, 88, 1610–1618. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

26. Yu, D.; Wang, L.; Hu, F. Agro-biodiversity conservation and implications in China. In Organic Agriculture and Biodiversity in China; Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 2024; pp. 25–45. [Google Scholar]

27. Silversides, F.; Purdy, P.; Blackburn, H. Comparative costs of programmes to conserve chicken genetic variation based on maintaining living populations or storing cryopreserved material. Br. Poult. Sci. 2012, 53, 599–607. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

28. Katayama, M.; Hirayama, T.; Tani, T.; Nishimori, K.; Onuma, M.; Fukuda, T. Chick derived induced pluripotent stem cells by the poly-cistronic transposon with enhanced transcriptional activity. J. Cell. Physiol. 2018, 233, 990–1004. [Google Scholar] [CrossRef]

29. Liu, J.; Song, Y.; Cheng, K.M.; Silversides, F.G. Production of donor-derived offspring from cryopreserved ovarian tissue in Japanese quail (Coturnix japonica). Biol. Reprod. 2010, 83, 15–19. [Google Scholar] [CrossRef]

30. Zomerdijk, F.; Hiemstra, S.-J.; d’Arbaumont, M.; Tixier-Boichard, M.; Boettcher, P. Quality management practices of gene banks for livestock: A global review. Biopreserv. Biobank. 2020, 18, 244–253. [Google Scholar] [CrossRef]

31. Blackburn, H. Biobanking genetic material for agricultural animal species. Annu. Rev. Anim. Biosci. 2018, 6, 69–82. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

32. Leroy, G.; Boettcher, P.; Besbes, B.; Danchin-Burge, C.; Baumung, R.; Hiemstra, S.J. Cryoconservation of animal genetic resources in Europe and two African countries: A gap analysis. Diversity 2019, 11, 240. [Google Scholar] [CrossRef]

33. Mariante, A.d.S.; do SMAlbuquerque, M.; Egito Ad McManus, C.; Lopes, M.; Paiva, S. Present status of the conservation of livestock genetic resources in Brazil. Livest. Sci. 2009, 120, 204–212. [Google Scholar] [CrossRef]

34. Jacques, A.; Duclos, D.; Danchin-Burge, C.; Mercat, M.-J.; Tixier-Boichard, M.; Restoux, G. Assessing the potential of germplasm collections for the management of genetic diversity: The case of the French National Cryobank. Peer Community J. 2024, 4, e13. [Google Scholar] [CrossRef]

35. Blackburn, H. Development of national animal genetic resource programs. Reprod. Fertil. Dev. 2003, 16, 27–32. [Google Scholar] [CrossRef]

36. Scherf, B.D.; Pilling, D. The second report on the state of the world’s animal genetic resources for food and agriculture. In FAO Commission on Genetic Resources for Food and Agriculture Assessments; FAO: Rome, Italy, 2015. [Google Scholar]

37. Blackburn, H. The national animal germplasm program: Challenges and opportunities for poultry genetic resources. Poult. Sci. 2006, 85, 210–215. [Google Scholar] [CrossRef]

38. Blackburn, H. Genetic selection and conservation of genetic diversity. Reprod. Domest. Anim. 2012, 47, 249–254. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

39. Blackburn, H.; Plante, Y.; Rohrer, G.; Welch, E.; Paiva, S. Impact of genetic drift on access and benefit sharing under the Nagoya Protocol: The case of the Meishan pig. J. Anim. Sci. 2014, 92, 1405–1411. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

40. Paiva, S.R.; McManus, C.M.; Blackburn, H. Conservation of animal genetic resources–A new tact. Livest. Sci. 2016, 193, 32–38. [Google Scholar] [CrossRef]

41. Hiemstra, S.J.; de Haas, Y.; Mäki-Tanila, A.; Gandini, G. Local Cattle Breeds in Europe: Development of Policies and Strategies for Self-Sustaining Breeds; Wageningen Academic Publishers: Wageningen, The Netherlands, 2010. [Google Scholar]

42. Hiemstra, S.; Martyniuk, E.; Duchev, Z.; Begemann, F. European Gene Bank network for animal genetic resources (EUGENA). Proc. 10th WCGALP (Mackay) 2014, 10, 1. [Google Scholar]

43. Buck, M.; Hamilton, C. The Nagoya Protocol on access to genetic resources and the fair and equitable sharing of benefits arising from their utilization to the Convention on Biological Diversity. Rev. Eur. Community Int. Environ. Law 2011, 20, 47–61. [Google Scholar] [CrossRef]

44. Tixier-Boichard, M.; Marthey, S.; Marthey, N. The CRB-Anim web portal: Access to biological resources for animal sciences. In Proceedings of the 69 Annual Meeting of the European Federation of Animal Science (EAAP), Dubrovnik, Croatia, 27–31 August 2018. [Google Scholar]

45. Plucknett, D.L.; Smith, N.J. Gene Banks and the World’s Food; Princeton University Press: Princeton, NY, USA, 2014. [Google Scholar]

46. Takeya, M.; Yamasaki, F.; Uzuhashi, S.; Aoki, T.; Sawada, H.; Nagai, T.; Tomioka, K.; Tomooka, N.; Sato, T.; Kawase, M. NIASGBdb: NIAS Genebank databases for genetic resources and plant disease information. Nucleic Acids Res. 2010, 39, D1108–D1113. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]

47. Okuno, K.; Shirata, K.; Niino, T.; Kawase, M. Plant genetic resources in Japan: Platforms and destinations to conserve and utilize plant genetic diversity. Jpn. Agric. Res. Q. JARQ 2005, 39, 231–237. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]

48. Jonatan, J. NordGen Annual Review 2021; NordGen: Alnarp, Sweden, 2022; p. 11. Available online: https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:norden:org:diva-12489 (accessed on 5 January 2025).

49. White, E.-L.F.; Kjetså, M.; Peippo, J. The First Status Report on the Conservation of Farm Animal Genetic Resources (AnGR) in the Nordics: 40 Years of Nordic Collaboration in the Conservation of Animal Genetic Resources; NordGen: Alnarp, Sweden, 2024; p. 7. [Google Scholar]

50. Berg, P.; Nielsen, J.; Sørensen, M.K. EVA: Realised and predicted optimal genetic contributions. In Proceedings of the 8th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil, 13–18 August 2006. [Google Scholar]

51. Fagerheim White, E.-L.; Peippo, J.; Honkatukia, M. The Nordfrost Project Report: Farm Animal Gene Banks in the Nordic Region–Added Value Through Nordic Cooperation. 2024. Available online: https://discovery.researcher.life/article/the-nordfrost-project-report-farm-animal-gene-banks-in-the-nordic-region-added-value-through-nordic-cooperation/e66d1b94efff3ae4a43962babafe7afe (accessed on 5 January 2025).

52. Zonabend, E.; Okeyo, A.; Ojango, J.M.; Hoffmann, I.; Moyo, S.; Philipsson, J. Infrastructure for sustainable use of animal genetic resources in Southern and Eastern Africa. Anim. Genet. Resour./Resour. Génétiques Anim./Recur. Genéticos Anim. 2013, 53, 79–93. [Google Scholar] [CrossRef]

53. Leroy, G.; Baumung, R.; Notter, D.; Verrier, E.; Wurzinger, M.; Scherf, B. Stakeholder involvement and the management of animal genetic resources across the world. Livest. Sci. 2017, 198, 120–128. [Google Scholar] [CrossRef]

54. Wollny, C.B. The need to conserve farm animal genetic resources in Africa: Should policy makers be concerned? Ecol. Econ. 2003, 45, 341–351. [Google Scholar] [CrossRef]

Ren Q, Gong Y, Su P, Liu G, Pu Y, Yu F, Ma Y, Wang Z, Li Y, Jiang L. How Developments in Genebanks Could Shape Utilization Strategies for Domestic Animals. Agriculture. 2025; 15(2):133. https://doi.org/10.3390/agriculture15020133

Перевод статьи «How Developments in Genebanks Could Shape Utilization Strategies for Domestic Animals» авторов Ren Q, Gong Y, Su P, Liu G, Pu Y, Yu F, Ma Y, Wang Z, Li Y, Jiang L., оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык