本發(fā)明屬于生物技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種拯救瀕危生物的方法。
背景技術(shù)：
隨著科技和工業(yè)的日益發(fā)展，人類活動(dòng)能力和范圍的增大，對環(huán)境破壞越來越嚴(yán)重，在過去的5個(gè)世紀(jì)內(nèi)，約有900種動(dòng)植物從地球消失，而瀕臨消亡的物種超過10000種。有科學(xué)家預(yù)言，地球上第六次生物大滅絕已經(jīng)不可避免的開始了。幾乎全部動(dòng)物和大多數(shù)植物都是異交生物。一個(gè)物種的消失對于許多物種都有著無法預(yù)見的影響，因?yàn)樯鷳B(tài)環(huán)境有著復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)，人類對此知之甚少。生態(tài)系統(tǒng)崩潰必定會(huì)危及人類的生存，所以拯救瀕危生物不僅具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且對保護(hù)人類賴于生存但卻日益惡化的生態(tài)環(huán)境具有重要作用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)而提供的一種能恢復(fù)瀕危物種群體及瀕危物種群體中的個(gè)體所缺失的有利遺傳物質(zhì)，阻止瀕危物種群體走向滅絕，擴(kuò)大瀕危物種群體數(shù)量的拯救瀕危生物的方法。
本發(fā)明目的及解決其主要技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明的一種拯救瀕危生物的方法，包括以下步驟：
（1）獲取瀕危物種遺傳物質(zhì)的多樣性數(shù)據(jù)：
①瀕危物種群體基因組數(shù)據(jù)的獲?。簩l危物種群體中全部個(gè)體進(jìn)行全基因組測序并進(jìn)行生物學(xué)分析、dna序列功能注釋、保存數(shù)據(jù)；②近緣物種群體基因組數(shù)據(jù)的獲?。喊雅c此瀕危物種近緣的物種有代表性的抽樣進(jìn)行全基因組測序進(jìn)行生物學(xué)分析、dna序列功能注釋、保存數(shù)據(jù)；
（2）找出此瀕危物種每個(gè)生物個(gè)體所缺失的有利遺傳物質(zhì)：如果瀕危物種群體中遺傳物質(zhì)差異大或者具有遺傳物質(zhì)多樣性就不需要與近緣物種群體基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，只需把瀕危物種群體中每個(gè)生物個(gè)體全基因組數(shù)據(jù)與此群體基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，找出瀕危物種每個(gè)個(gè)體中所缺失的有利遺傳物質(zhì)；如果瀕危物種群體中遺傳物質(zhì)差異小或者不具有遺傳物質(zhì)多樣性不僅需要與此瀕危物種群體基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，還需與近緣物種群體基因組數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對，找出瀕危物種每個(gè)個(gè)體中所缺失的有利遺傳物質(zhì)；有利遺傳物質(zhì)是指對此瀕危生物生存起重要作用的遺傳物質(zhì)，在學(xué)術(shù)上可以分為兩類，一類是維持基本生存所必需的遺傳物質(zhì)，稱為基本遺傳物質(zhì)；另一類是起增效作用的遺傳物質(zhì)，主要是指對適應(yīng)環(huán)境，提升競爭能力起重要作用的遺傳物質(zhì)，比如抗逆，抗病等遺傳物質(zhì)。至于遺傳物質(zhì)是否為有利由下文的基因功能驗(yàn)證去決定。
上述找出每個(gè)生物個(gè)體中所缺失的有利遺傳物質(zhì)的具體方法為：
主要有兩個(gè)步驟①找到生物個(gè)體中沒有，而群體基因組數(shù)據(jù)所具有的dna序列；②驗(yàn)證這些dna序列哪些是有利遺傳物質(zhì)；步驟①：（通過各種生物信息學(xué)軟件）進(jìn)行序列比對，找到生物個(gè)體中沒有，而群體基因組數(shù)據(jù)所具有的dna序列；步驟②：對這些dna序列進(jìn)行功能驗(yàn)證，驗(yàn)證這些dna序列中哪些具有重要功能，基因功能驗(yàn)證有多種方法，比如rnai技術(shù)、基因敲除、基因編輯技術(shù)、生物信息學(xué)方法、酵母雙雜交技術(shù)、插入突變、基因的定點(diǎn)誘變、微陣列等。最好在近緣物種上驗(yàn)證這些基因的功能。
（3）在瀕危群體中的恢復(fù)有利遺傳物質(zhì)：
①利用基因工程、crispr、ngago-gdna、zfn和talens結(jié)合細(xì)胞工程等生物技術(shù)手段把這些缺失的有利遺傳物種轉(zhuǎn)入缺失這些有利遺傳物質(zhì)的生物個(gè)體的細(xì)胞中，尤其是需要此遺傳物質(zhì)執(zhí)行其功能的器官或者組織，以阻止缺失遺傳物質(zhì)的生物個(gè)體的死亡導(dǎo)致瀕危群體進(jìn)一步縮小。
②利用基因工程、crispr、ngago-gdna、zfn和talens等生物技術(shù)手段把這些缺失的有利遺傳物種轉(zhuǎn)入缺失這些有利遺傳物質(zhì)的生殖細(xì)胞、胚胎細(xì)胞、干細(xì)胞、克隆細(xì)胞，以便在繁殖出來的群體后代中恢復(fù)缺失的有利遺傳物質(zhì)。
上述的一種拯救瀕危生物方法：把群體中性狀表現(xiàn)差的生物個(gè)體和性狀表現(xiàn)好的生物個(gè)體進(jìn)行測序，把此作為瀕危物種群體基因組數(shù)據(jù)，然后如上所述，找到性狀表現(xiàn)差的生物個(gè)體所缺失的有利遺傳物質(zhì)，把有利遺傳物質(zhì)通過生物技術(shù)手段轉(zhuǎn)入性狀表現(xiàn)差的、缺失這些有利遺傳物質(zhì)的生物個(gè)體及其后代中。
本發(fā)明同現(xiàn)有方法相比，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明把缺失的有利遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)入現(xiàn)存群體缺失此有利遺傳物質(zhì)的生物個(gè)體體細(xì)胞是為了避免現(xiàn)成群體及生物個(gè)體死亡，以便這些生物個(gè)體能夠繁殖后代或者繁殖更多的后代以擴(kuò)大群體。把缺失的有利遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)入缺失此有利遺傳物質(zhì)的生殖細(xì)胞或者胚胎細(xì)胞或者干細(xì)胞或者克隆細(xì)胞，或者在組織培養(yǎng)中把缺失的有利遺傳物質(zhì)轉(zhuǎn)入缺失此有利遺傳物質(zhì)離體器官、離體組織，離體細(xì)胞是為了恢復(fù)瀕危群體后代遺傳物質(zhì)的多樣性或者說在群體后代中恢復(fù)已經(jīng)缺失的有利遺傳物質(zhì)。以恢復(fù)瀕危物種群體及瀕危物種群體中的個(gè)體所缺失的有利遺傳物質(zhì)，阻止瀕危生物滅絕；并把恢復(fù)瀕危物種群體中所缺失的有利遺傳物質(zhì)的方法與擴(kuò)大瀕危物種群體數(shù)量的方法相結(jié)合，極大地提高瀕危生物群體存活、脫離瀕危狀態(tài)，繁衍下去的可能性。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1：
一種拯救瀕危生物的方法，包括步驟如下：
（1）獲取瀕危物種遺傳物質(zhì)的多樣性數(shù)據(jù)：
①瀕危物種群體基因組數(shù)據(jù)的獲取：把現(xiàn)存的白鱀豚進(jìn)行dna測序，并保存數(shù)據(jù)；②近緣物種群體基因組數(shù)據(jù)的獲取：把白鱀豚的近緣物種亞馬孫河豚、恒河豚選取其中代表性的個(gè)體進(jìn)行dna測序，并保存數(shù)據(jù)；
（2）找出每個(gè)生物個(gè)體中所缺失的有利遺傳物質(zhì)：把每一頭白鱀豚的全基因組數(shù)據(jù)都與其它的白鱀豚的全基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行比對找出存在差異的dna序列——
如果在近緣物種亞馬孫河豚、恒河豚dna數(shù)據(jù)沒有找到相同序列，則需要在白鱀豚自身身上進(jìn)行功能驗(yàn)證，如果驗(yàn)證具有重要功能，并注明基因功能。當(dāng)然這種情況非常少，因?yàn)榫S持生命基本遺傳物質(zhì)近緣物種一般都一致，而此類遺傳物質(zhì)占據(jù)了遺傳物質(zhì)的絕大多數(shù)。
如果白鱀豚群體內(nèi)dna序列相差很小，或者不具體有遺傳物質(zhì)多樣性，則除了需要白鱀豚群體中個(gè)體之間進(jìn)行dna序列比對外，還需要把白鱀豚群體dna序列與近緣物種亞馬孫河豚、恒河豚dna群體數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。找出近緣物種亞馬孫河豚、恒河豚群體中存在而白鱀豚群體中不存在的dna序列，并驗(yàn)證其功能，并確定其在白鱀豚中同樣具有重要作用，并注明基因功能。
（3）在瀕危群體中的恢復(fù)有利遺傳物質(zhì)：把上述找到并通過驗(yàn)證具有重要功能的基因通過基因編輯技術(shù)、基因工程等轉(zhuǎn)入不含有此基因的白鱀豚體細(xì)胞或者生殖細(xì)胞或者胚胎細(xì)胞或者干細(xì)胞，或者克隆細(xì)胞。
實(shí)施例2：
一種拯救瀕危生物的方法，包括步驟如下：
（1）獲取瀕危物種遺傳物質(zhì)的多樣性數(shù)據(jù)：
①瀕危物種群體基因組數(shù)據(jù)的獲?。喊熏F(xiàn)存的華南虎進(jìn)行dna測序，并保存數(shù)據(jù)；②近緣物種群體基因組數(shù)據(jù)的獲?。喊讶A南虎的近緣物種印度支那虎、孟加拉虎選取其中代表性的個(gè)體進(jìn)行dna測序，并保存數(shù)據(jù)；
（2）找出每個(gè)生物個(gè)體中所缺失的有利遺傳物質(zhì)：把每頭華南虎的全基因組數(shù)據(jù)與其它的華南虎的全基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行比對找出存在差異的dna序列——
如果在近緣物種印度支那虎、孟加拉虎dna數(shù)據(jù)沒有找到相同序列，則需要在華南虎自身身上進(jìn)行功能驗(yàn)證，如果驗(yàn)證具有重要功能，并注明基因功能。當(dāng)然這種情況非常少，因?yàn)榫S持生命基本遺傳物質(zhì)近緣物種一般都一致，而此類遺傳物質(zhì)占據(jù)了遺傳物質(zhì)的絕大多數(shù)。
如果華南虎體內(nèi)dna序列相差很小，或者不具體有遺傳物質(zhì)多樣性，則除了需要華南虎群體中個(gè)體之間進(jìn)行dna序列比對外，還需要把華南虎群體dna序列與近緣物種印度支那虎、孟加拉虎dna群體數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。找出近緣物種印度支那虎、孟加拉虎中存在而華南虎群體中不存在的dna序列，并驗(yàn)證其功能，并確定其在華南虎中同樣具有重要作用，并注明基因功能。
（3）在瀕危群體中的恢復(fù)有利遺傳物質(zhì)：把上述找到并通過驗(yàn)證具有重要功能的基因通過基因編輯技術(shù)、基因工程等轉(zhuǎn)入不含有此基因的華南虎體細(xì)胞或者生殖細(xì)胞或者胚胎細(xì)胞或者干細(xì)胞或者克隆細(xì)胞。。
實(shí)施例3：
一種拯救瀕危生物的方法，包括步驟如下：
（1）獲取瀕危物種遺傳物質(zhì)的多樣性數(shù)據(jù)：
①瀕危物種群體基因組數(shù)據(jù)的獲?。喊熏F(xiàn)存的梵凈山冷杉進(jìn)行dna測序，并保存數(shù)據(jù)；②近緣物種群體基因組數(shù)據(jù)的獲?。喊谚髢羯嚼渖嫉慕壩锓N川滇冷杉、蒼山冷杉選取其中代表性的個(gè)體進(jìn)行dna測序，并保存數(shù)據(jù)；
（2）找出每個(gè)生物個(gè)體中所缺失的有利遺傳物質(zhì)：把每頭梵凈山冷杉的全基因組數(shù)據(jù)與其它的梵凈山冷杉的全基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行比對找出存在差異的dna序列——①找出其它的梵凈山冷杉有，而此梵凈山冷杉沒有的dna序列；②找出此梵凈山冷杉而其它梵凈山冷杉沒有的dna序列。對這些存在差異的dna序列進(jìn)行功能驗(yàn)證。把這些存在差異的dna與已經(jīng)保存的近緣物種川滇冷杉、蒼山冷杉dna數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，如果找到相同的序列，并在包含此序列的川滇冷杉、蒼山冷杉中進(jìn)行功能驗(yàn)證，主要采取rnai技術(shù)、基因敲除、基因編輯技術(shù)、生物信息學(xué)、酵母雙雜交技術(shù)、插入突變、基因的定點(diǎn)誘變、微陣列等技術(shù)手段，如果驗(yàn)證具有重要功能的dna序列，并注明基因功能。
如果在近緣物種川滇冷杉、蒼山冷杉dna數(shù)據(jù)沒有找到相同序列，則需要在梵凈山冷杉自身身上進(jìn)行功能驗(yàn)證，如果驗(yàn)證具有重要功能，并注明基因功能。當(dāng)然這種情況非常少，因?yàn)榫S持生命基本遺傳物質(zhì)近緣物種一般都一致，而此類遺傳物質(zhì)占據(jù)了遺傳物質(zhì)的絕大多數(shù)。
如果梵凈山冷杉群體內(nèi)dna序列相差很小，或者不具體有遺傳物質(zhì)多樣性，則除了需要梵凈山冷杉群體中個(gè)體之間進(jìn)行dna序列比對外，還需要把梵凈山冷杉群體dna序列與近緣物種川滇冷杉、蒼山冷杉dna群體數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。找出近緣物種川滇冷杉、蒼山冷杉群體中存在而梵凈山冷杉群體中不存在的dna序列，并驗(yàn)證其功能，并確定其在梵凈山冷杉中同樣具有重要作用，并注明基因功能。
（3）在瀕危群體中的恢復(fù)有利遺傳物質(zhì)：把上述找到并通過驗(yàn)證具有重要功能的基因通過基因編輯技術(shù)、基因工程等轉(zhuǎn)入不含有此基因的梵凈山冷杉體細(xì)胞或者生殖細(xì)胞或者離體培養(yǎng)器官或者愈傷組織或者胚性細(xì)胞等。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。