【四川苗木】
提取dna，建立基因数据库
给野生大熊猫办“身份证”
树上的大熊猫 记者 何海洋摄
活动中的野生大熊猫。 唐家河国家级自然保护区管理处供图
●四川的大熊猫保护以前以种群为单位，缺少对个体的研究和判断
●2015年开始提取dna、建立数据库，有望实现野生大熊猫的“保护到只”和“数据化保护”
●目前已累计为500余只大熊猫的基因建档，占全省野生大熊猫总数35%以上
“小调皮还在摩天岭吗？”10月9日一大早，谌利民进了值班室就问。这位唐家河国家级自然保护区管理处副处长口中的“小调皮”，是一周前进入摩天岭区域的一只雌性大熊猫。
去年，这只被提取了dna信息的野生大熊猫有了一个新名字——“小调皮”。从那时起，它的一举一动，就没离开过工作人员的视野。
2015年，我省开启野生大熊猫dna建档行动。该行动旨在提取野生大熊猫的dna，然后逐个办理“身份证”。那么，过去的4年多时间里，四川如何给大熊猫采集“身份”？有了“身份证”，又有什么用？
野生大熊猫的dna怎么采
粪便里附着基因较多，捡大熊猫粪便成科研人员的重要工作之一，这是一个看似简单实则不易的技术活
“如要确定大熊猫的dna，首先要有承载基因信息的物品。”省林业和草原局相关负责人说，大熊猫行踪和洞穴都极为隐蔽，想要“上门办证”难度极大。因此，寻找大熊猫的毛发、排泄物、足迹等成为重中之重。其中，附着基因较多且易于野外保存和采集的粪便，是识别大熊猫个体的较重要样本。
捡粪便，成了科研人员的重要工作之一。可是，捡粪便并不容易。“是个技术活。”成都大熊猫繁育研究基地技术员齐敦武介绍，即便是在保护区内，大熊猫在不同地点出没的频率也不一样；不同的时间段，大熊猫的现身可能性也不尽相同。
怎么办？“首先要查资料，选定区域。”谌利民说，我国已经开展过4次大熊猫调查。在这些调查过程中，业务主管部门已初步标定了各栖息地内大熊猫出没热点区域。
通常情况下，主食竹分布相对富集区、沟谷、山脊是重点的调查区域。在这些地方，有箭竹林、有水源、有隐蔽场所，是大熊猫栖息范围比较固定的区域。但仅有这些还不够。与大熊猫打了半个多世纪交道的大熊猫科研泰斗胡锦矗表示，大熊猫出没的热点区域并非一成不变，“栖息地内部的变化、食物分布的变化、地质灾害、人类活动等都可能影响它们的活动。”
选定区域只是较好步。而如果要成功捡到粪便，则需要选准时段。
“我们一般会选择3月到6月这个时间段。”齐敦武介绍，原因有三：首先，这段时间大熊猫的食物主要以竹茎和竹叶为主，其粪便上的肠道脱落物较多，容易提取dna。其次，6月之前，是四川大多数大熊猫分布区的旱季，且气温相对适中，利于大熊猫粪便在野外的保存。第三，春季至初夏，也是大熊猫传统的求偶高峰季节。求偶期间，习惯于“走婚”的大熊猫迁徙通道相对固定，有利于提高其在某些区域的遇见率。唐家河国家级自然保护区管理处工作人员马文虎说，每年春季，基因廊道内的粪便相对较多，也方便“守株待兔”。
大熊猫粪便里的“密码”怎么破
样本如果合格，能读出大熊猫的性别、年龄以及在栖息地的生活状况
即便掌握了门道，想要捡到大熊猫粪便，也还是不容易。“有时候，两三天捡不到一个。”参与栗子坪自然保护区大熊猫dna建档的西华师范大学教授张泽钧说，在野外捡到大熊猫的粪便，就像“过去搞堆肥的老农一样高兴”。
张泽钧说，找到粪便后，接下来是样本编号、拍照以及基础信息记录工作。基础信息涵盖发现地、周边环境、海拔高度等。
但这些提取到的样本却不一定能用。即便是捡到的粪便，也不代表一定具备提取价值——大熊猫粪便上的脱落物，往往只有10天至14天的“保质期”。一旦时间过长，便无法提取有用信息。
王朗国家级自然保护区管理局副局长赵联军透露，此前，王朗国家级自然保护区搜集到的89份样品，只有57份可以直接使用。其余的样品，则需要重新检查。
“一般来说，我们不会轻易放弃每个样本的检测。反复检测和比对，是常有的事。”10月9日，在中国大熊猫保护研究中心都江堰基地的实验室内，相关技术人员介绍，这里是各地样品送检单位之一，技术人员在这里能对大熊猫肠道脱落细胞进行分析。
“每一组dna分子探针，便是一只大熊猫的‘遗传身份证’。这里面能够读取出大熊猫的性别、年龄以及在栖息地的生活状况等。”该技术人员指着实验室里的电脑说，一旦数据分析、核对完成，将会输入档案库，相关科研单位、管理单位可随时查阅。
这一过程复杂又艰辛，但作为全国率先启动野生大熊猫dna建档工作的省份，四川的做法，已经得到国家相关部门的认可。2017年，摸索两年之后，原省林业厅发布大熊猫种群遗传档案建立规范，分别是《野生大熊猫粪便样品采集及dna提取技术规程》《大熊猫种群遗传档案建立技术规程》。其中，遗传档案领域技术规程，直接被相关部委采纳、吸收作为全国规范。
“下一步，我们会逐步扩大检测范围，不断充实数据库。”大熊猫国家公园四川省管理局相关负责人介绍，目前我省已经在16个有大熊猫分布的保护区开展野生大熊猫dna建档行动，目前已累计检测出大熊猫500余只，占全省野生大熊猫总数35%以上。
大熊猫有了“身份证”后怎么用
可避免近亲繁殖、研判遗传疾病，实现“从种群到个体”的保护
如此大费周章给野生大熊猫办理“身份证”，意义何在？
“这些都是基础性工作。”胡锦矗说，近年来，随着人类攻克大熊猫圈养繁殖的难关，科研重点已经转入野生种群的保护管理与复壮阶段。而在此之前，四川的大熊猫保护是以种群为单位，“缺少对个体的研究和判断。”
而提取dna、建立数据库，则有利于掌握其遗传多样性，为防疫、疾病治疗提供更多可能。换言之，实现野生大熊猫的“保护到只”和“数据化保护”。
省林业和草原局野保站站长杨旭煜介绍，数据库建立后，能识别野生大熊猫个体、判别不同大熊猫之间的亲缘关系、判定大熊猫的性别。在此基础上，可以实现野生大熊猫个体身体状况、生活状况、遗传疾病的分析研究，进而有针对性地实现“个体保护”。
在业务管理部门看来，精细化管理已经初步实现。“根据数据分析和实地调查，如今唐家河的野生大熊猫活动范围，逐渐由高海拔向低海拔扩散，我们在这一区域加派了巡护力量。”唐家河国家级自然保护区管理处处长沈兴娜告诉记者。
在相关专家的眼中，其应用的空间很大——可以根据区域种群dna数据分析，研判野生大熊猫的遗传多样性。在野化放归时，尽量避免近亲繁殖；综合分析dna中的个体基因信息，研判个体遗传疾病，及时采取人工干预；研判个体身体和生理状况，及时救助救护……
自2015年以来，四川已通过前述数据库等技术手段，有针对性地强化栖息地巡护管理和资源环境综合执法，年均救护病饿野生大熊猫2只至4只。
链接
建立基因数据库更有效保护珍稀物种
记者检索发现，在珍稀野生动物保护、开发利用领域，建立基因数据库往往是当下的“起手式”。
此前，江苏已宣布建立麋鹿基因数据库。而安徽和河南则分别决定对扬子鳄、朱鹮进行“数据化研究”。在国外，俄罗斯、澳大利亚分别针对北极熊、袋鼠开展了类似的科研行动。
“这是规避动物生存风险，实现更有效保护的一种方式。”四川大学教授冉江洪认为，保护物种基因信息就是保存物种的多样性。因为，dna等记录着每一种生物较为原始的基因信息。如果能够进一步破译其密码，不仅能够应用于该物种的保护，甚至能为人类攻克疑难杂症等提供借鉴和思路。
“这方面研究一定要坚定地走下去。”中科院成都生物所相关负责人认为，在大熊猫领域取得进展后，相关做法也可推广至川金丝猴等珍稀物种的保护。（记者 王成栋）
