食と農業のための動物の遺伝資源

食用および農業用の動物の遺伝資源（AnGR）は、遺伝資源のサブセット（生物多様性条約で「実際または潜在的な価値のある遺伝物質」と定義されています）および農業生物多様性の特定の要素です。動物の遺伝資源という用語は、鳥類および哺乳類の種の遺伝資源を特に指し、食物および農業の目的に使用されます。 AnGRを指すさらなる用語は、「家畜の遺伝資源」または「家畜の多様性」です。

AnGRは、生きた個体群、または凍結保存された精液や胚などの保存された遺伝物質に組み込むことができます。動物の遺伝資源の多様性には、種、品種、および種内レベルでの多様性が含まれます。現在知られているのは、食料と農業に使用される38種の中の8,800種類の鳥と哺乳類です。食料と農業の生産に使用される主な動物種は、牛、羊、山羊、鶏、豚です。家畜の世界では、これらの種はしばしば「ビッグファイブ」と呼ばれます。あまり利用されていない種には、ヒトコブラクダ、ロバ、フタコブラクダ、バッファロー、モルモット、馬、ウサギ、ヤク、ガチョウ、アヒル、ダチョウ、ヤマウズラ、キジ、鳩、七面鳥が含まれます。

牛
チキン
羊
豚
ヤギ

動物の遺伝資源の歴史

動物の遺伝資源の歴史は、約12,000〜14,000年前に始まります。新石器時代初期の主要作物と家畜種の家畜化は、人間の進化とライフスタイルを変えました。食料生産を制御するこの能力は、人口動態、技術、政治、軍事の大きな変化をもたらしました。連続して、数千年にわたる自然および人間の選択、遺伝的ドリフト、同系交配、および異種交配は、動物の遺伝資源の多様化に貢献し、家畜飼養が行われる環境および生産システムの多様性を増大させました。比較的少数の種が家畜化されています。体重が45 kgを超える世界の148の非肉食性種のうち、正常に家畜化されたのは15種のみです。食料や農業に使用される飼いならされた鳥の割合はさらに低く、10,000匹中10匹です。これらの数が非常に少ないのは、家畜化に必要な行動的および生理学的特性のすべてを備えた種を見つけることはまれだからです。これらの特性には、人間に対する攻撃性の欠如、強い集団的本能、「リーダーに従う」優位性階層、邪魔されてもパニックに陥らない傾向、人間（草食動物）が簡単に供給できる食事、急速な成長率が含まれます。出産間の短い間隔、および大きなごみサイズ。

初期の家畜化に加えて、これらの家畜化された種の分散と移動は、家畜の多様性の構成を形成するのと同様に重要な影響を与えました。移住のプロセスは地域ごとに異なる可能性がありますが、確かに人口の移動と人口間の文化的交流が含まれていました。家畜の家畜化がどこで発生したかを振り返って判断するために、考古学的な場所からの骨測定情報、および古代の家畜のDNA研究は有用なツールです。

突然変異、遺伝的ドリフト、自然および人工の選択などの他の要因も、家畜個体群の多様性を形成する役割を果たしています。動物集団が家畜化の元の場所から移動するにつれて、地理的および遺伝的隔離を通じて亜集団が形成されました。地元の一般的な環境条件で繁栄した（したがって、よりよく繁殖できた）個体間のこれらの亜集団内での交配は、品種として知られる動物の明確なグループの形成に貢献しました。亜集団のこの分離により、これらの亜集団間の多様化の同時増加と、それら内の均一性の増加が可能になりました。望ましい特性を持つ動物の人為的な選択による人間の介入により、品種間の差別化と均一性がさらに向上しました。人間が意図的に選択した特性の例には、成長率、牛乳または卵の生産、被毛の色、肉の品質、および成熟年齢などが含まれます。人工的な選択のプロセスは、商業品種からの出力の増加の主な理由でしたが、先住民の家畜の多様で挑戦的な環境への適応（自然選択）は、それらの継続的な生存と生産価値の主な要因でした。全体として、選択は、自然であろうと人工であろうと、一般的に遺伝的変異の減少をもたらします。

過去250年にわたって、家畜の多様性と正式な品種の作成における最大の変化は、主に18世紀後半にイングランドで始まった変化に起因しています。これらの変更には、系統的血統の開発とパフォーマンスの記録および特定の育種目標の適用が含まれています。これにより、品種固有の形質が定着し、生産性が向上しました。いくつかの品種は、明確な孤立した個体群として交配されましたが、多くの品種は、意図的な交配または意図しない遺伝子移入の結果として互いに相互作用し続けました。 19世紀の終わりまでに、いくつかの品種は他の集団に吸収されていました。 19世紀には、鉄道と汽船により家畜の長距離輸送が増加しました。第二次世界大戦後、牛と豚の繁殖で人工授精が一般的になりました。これらの開発の結果、ホルスタイン牛やラージホワイトブタなどの限られた数の越境商業品種が非常に普及しており、今日では世界中で家畜生産をますます支配しています。したがって、家畜の起源と分布の歴史を理解することは、資源としての現在の利用と長期的な保全を維持するための中心です。

家畜の多様性の利点と用途

家畜の種類が多く、その中に遺伝的多様性があるため、動物の遺伝資源は社会にとって大きな価値を持っています。異なる品種は、人類の利益のために幅広い動物製品とサービスを提供します。動物の遺伝資源の多様性により、家畜は多様な異なる環境で成功裏に育てられ、肉、牛乳、卵から燃料、肥料、ドラフトまで、さまざまな製品やサービスの供給を支えています。

牛乳
肉と卵
染めた羊毛
肥料として使用される糞
ドラフトパワー

また、多様性により、必要に応じて育種目標を変更し、市場やその他の条件の変化に応じて代替形質を強調する柔軟性が得られます。たとえば、全乳生産に広く使用されているホルスタインフリージアン牛。穀物飼料の入手可能性または低固形分乳の需要の変化は、ホルスタイン種雌牛の繁殖の利点を減少させる可能性があります。

異なる品種は、衣類、カーペット、家具用に特定のウール、毛、革を生産し、多くの場合、伝統的な衣服の基礎となります。

特定のコミュニティによって開発された地元の品種は、多くの場合、そのコミュニティにとって大きな文化的意義を持っています。家畜はしばしば富の源であり、その維持にとって重要です。彼らは頻繁に芸術に登場し、宗教的な儀式、スポーツイベント、結婚式などの伝統的な習慣で重要な役割を果たします。文化的生態系サービスはまた、観光（食と農業、農場休暇、歴史的または風光明媚な農業や森林景観のある地域への訪問を含む）やレクリエーション狩猟などの分野で大きな経済的機会を生み出します。

主に自然selectionによって開発された品種は、その環境とともに効果的に進化し、通常、それらの景観を維持するために重要な、景観管理、植生制御、生物多様性の促進などの生態系サービスを提供します。たとえば、1980年代にほぼ絶滅していたエンガディン羊は、今日、侵略的な低木を食べることでアルプスの何世紀も前の草原を保護するのに役立ちます。家畜を放牧することは、植物材料を除去し、再成長を促進することで炭素を隔離するのにも役立ちます。

家畜の多様性が増すと、気候変動などの将来の課題に対応するための人間の準備が整います。さまざまな家畜の特性の範囲にアクセスできることは、厳しい気候や新興疾患に対処する能力を高める可能性があります。病気や害虫に対する耐性や耐性などのユニークな適応能力、または貧しい飼料で繁殖し、乾燥した気候や暑い気候に対処する能力を備えた動物は、気候変動に対する人間の回復力を高めることができます。品種内では、遺伝的多様性が大きいため、耐病性などの特定の形質を改善するための継続的な選択が可能になります。

動物の遺伝資源の価値

「正式な経済的観点から、AnGRはさまざまな種類の保全価値を持ちます。これらの価値は次のように分類できます。

直接使用価値-牛乳や肉の生産など、動物の遺伝資源を利用することで得られる利益の結果。
間接的な利用価値–生態系サービスの規制と支援の提供など、利益を生み出す他の活動への支援または保護の提供の結果（例えば、土壌栄養素の循環、種子散布、防火）。
オプション値-特定のリソースを将来利用できるという潜在的なメリットの結果。たとえば、市場や環境の変化に対応するために使用できる遺伝的多様性を利用できます。
遺贈価値–他の人が将来動物の遺伝資源から利益を得る可能性があるという知識から得られるかもしれない利益の結果。
存在価値–特定の動物の遺伝資源が存在することを知ったという満足感からのみ得られます。たとえ他の種類の価値がそこから導き出せなくてもです。

直接使用の価値を高めることは、品種の経済的持続可能性に貢献し、したがって、保全活動の成功の可能性に貢献します。」

家畜の多様性に対する脅威

ブラジルのパンタネイロ牛は、絶滅の危機にある多くの牛の一例にすぎません。動物の遺伝資源の重要性にもかかわらず、それらの多様性は時間とともに絶えず減少しています。

「遺伝的侵食の原因としての要因：

（無差別）交配
はじめに/外来種の使用の増加
AnGR管理ポリシー、プログラム、または機関の欠如/脆弱性
収益性/競争力のない品種、またはパフォーマンスの低い品種
生産の強化または伝統的な生産システムまたは小規模農場の衰退
病気/病気の管理
放牧地または生産環境の他の要素の損失/不足
近親交配または繁殖管理におけるその他の問題
田舎からの移民/代替雇用の受け入れ
消費者/小売業者の需要/習慣の変化
機械化
地元で採用された品種の価値は高く評価されていない
不特定の経済的/市場要因
気候変動
グローバリゼーション、貿易自由化または輸入
インフラストラクチャの欠如、または生産、処理、マーケティングのサポート
高齢農家や若い世代の関心の欠如」

家畜の多様性に対する最大の脅威の1つは、大規模な商業生産システムからの高生産品種のみを維持する圧力です。最近の分子研究は、今日の土着の家畜の多様性が、商業的な対応物に見られるものを大きく上回ることを明らかにしました。

気候変動と家畜への影響が研究されています。気候の変化は、多くの点で家畜と食料生産に影響します。アフリカでは、さまざまな地域で気象パターンのさまざまな変化が発生すると予測されています。たとえば、マダガスカルとモザンビークの一部では、平均的な雨季よりも乾燥していると予測されていますが、中央アフリカの一部の北では、12月から1月にかけての雨季が予想されます。

現在家畜が直面している主な病気の脅威には、牛疫、口蹄疫、羊や山羊のペストとしても知られるペステデプチ反min動物（PPR）があります。

世界の動物遺伝資源の現状

国連食糧農業機関（FAO）はイニシアチブを取り、家畜の生物多様性に関する2つのグローバル評価を発表しました： 食糧と農業のための世界の動物遺伝資源 （2007年）および世界の動物の現状に関する2番目のレポート食糧および農業のための遺伝資源 （2015）。

現在、多くの多様な動物種および動物種が食料および農業生産に利用可能ですが、絶滅のリスクを分類するためにより多くの作業が必要です：2014年には、世界の農場の動物種の17％が絶滅のリスクにあり、58％リスク状態が不明であるため、問題が過小評価されている可能性があります。動物の遺伝資源の世界のプールも現在縮小しており、品種の急速かつ制御不能な損失と、それらのしばしば特徴づけられていない遺伝子が相まっています。 2000から2014年の間に、ほぼ100の家畜が絶滅しました。これらの品種が失われると、多くの異なる遺伝子と遺伝子型と環境の間の複雑な相互作用の制御下にある、独自の適応形質が失われます。これらのユニークな特性、およびそれらが許容する多様性を保護するために、これらの遺伝資源の特性評価と管理に向けた共同のグローバルな努力がなされなければなりません。シードバンクで簡単に保存できる植物とは異なり、家畜の遺伝的多様性の大部分は、生きている個体群と環境との相互作用に依存しています。

食糧と農業のための動物の遺伝資源の特性評価と管理が進展しています。分子遺伝学の最近の進歩により、動物の遺伝資源の歴史と現状に関するデータが提供されています。遺伝的マーカーと分子研究は、家畜の多様性を特徴づけ、祖先、先史時代と歴史の移住、混合、および遺伝的隔離を含む現在の多様性パターンを形成したイベントを再構築するために使用されています。過去の調査は、傾向を理解し、動物の遺伝資源の現在の状態をよりよく特徴付けるために不可欠です。 2009年、ヒトゲノムプロジェクトの完了から6年後、牛は完全にマッピングされたゲノムを持つ最初の家畜種の1つになりました。

最近の分子研究からのいくつかの一般的な結論は、個々の品種が遺伝的分子組成全体で通常40％だけ異なることを示しています。種は遺伝物質の約80％異なります。さらに、明確に定義され高く評価された特性を持つ品種は近交系であり、遺伝的多様性が低い傾向がありますが、記述のないローカル集団は分子遺伝的多様性が高い傾向があります。

動物の遺伝資源の管理

動物の遺伝資源の特徴づけ

動物の遺伝資源の特性評価は、その管理の前提条件です。分子遺伝学の進歩により、家畜の起源と多様性をよりよく理解するためのツールが提供されました。全ゲノムシーケンス、ショットガンシーケンス、RNAシーケンス、DNAマイクロアレイ分析など、遺伝子プロファイルを決定できる多くのテクノロジーがあります。これらの手法により、ゲノムをマッピングし、バイオインフォマティクスと統計分析を通じてその意味を分析することができます。分子遺伝学的研究、特に全ゲノム関連研究および全ゲノムシーケンスにより、適応特性をゲノム領域、遺伝子、または突然変異にさえ関連付けることができます。たとえば、牛の角の大きさ、肉の品質、歩行、出生前の成長にはすべて、これらの表現型の特徴の原因となる単一の遺伝子があります。

量的形質遺伝子座（QTL）などのDNAの特定の領域には、観察可能な形質に影響を与える遺伝子が含まれているため、それらの形質と統計的に検出可能な関連があります。ただし、特定の特性にリンクされていないDNA多型は、現在では遺伝的多様性研究のマーカーとしてより一般的に使用されています。さまざまな種類の遺伝マーカーから、さまざまなレベルの遺伝的多様性情報を取得できます。たとえば、常染色体多型は人口多様性の推定、遺伝的関係の推定、および集団遺伝的混合に使用されますが、ミトコンドリアDNA多型は家畜化の地理的領域の検出、移動ルートおよび女性創設者の数の再構築に使用されます。ミトコンドリアDNA配列は女性の卵細胞を介してのみ転送されるため、このような推論を描くことは可能です。

最近の分子研究からのいくつかの一般的な結論は、種内の個々の品種はゲノムの約1％でのみ変動を示しますが、種間の遺伝物質の変動は約80％であることを示しています。さらに、明確に定義され高く評価された特性を持つ品種は近交系であり、遺伝的多様性が低い傾向がありますが、記述のないローカル集団は分子遺伝的多様性が高い傾向があります。

動物の遺伝資源の持続可能な利用

家畜飼育には多くの形態があり、それらはすべて遺伝的多様性を維持するという点で長所と短所を持っています。システムは完全に人間が制御するものから野生のものまであります。それらは、動物管理、動物の治療、環境への影響、および市場インフラストラクチャの点で異なります。

産業用家畜の生産産業用家畜の生産または集約的な動物飼育では、大規模で主に土地のないシステムを採用しています。動物は、飼料が生産される土地から分離され、環境は管理介入により高度に制御されます。消費者の大多数が低価格の製品を要求しているため、産業用家畜の生産が一般的になっています。ただし、産業の家畜生産システムには、病気、抗生物質の使用、倫理的な動物の治療など、いくつかの問題があります。密集したケージや小さなスペースに住んでいると、動物間で病気が伝染しやすくなります。 小規模な家畜生産小規模な家畜生産は、集約的でない生産サイクル、屋外または牧草地へのアクセス、通常は抗生物質の賢明な使用、および地元のニッチ市場への接続を必要とします。このタイプの家畜生産は、都市近郊および地方の環境で維持できます。それぞれに長所と短所があります。都市周辺の環境で家畜用の土地を見つけることはより困難で費用がかかりますが、小規模農場に家畜を組み込むと、地元の食糧供給を大幅に増やし、庭の廃棄物を減らし、肥料を提供できます。都市周辺の環境は、ミツバチに優れた採餌を提供することもでき、害虫、病気、さらにはコロニーを破壊する可能性のある農薬への曝露が少なくなります。逆に、農村部の小規模な家畜生産は伝統的により一般的であり、大規模な運用を可能にします（ただし、産業システムよりもはるかに小さい）。ただし、インプットの獲得とアウトプットの販売の両方のための正式な市場へのアクセスは、経済的持続可能性にとって重要です。農村部と都市部の密接なつながりは、飼料不足の制約を克服し、各システムの利点をより有効に活用するために重要です。 混合農業混合農業システムには、他の農業活動と統合された家畜飼育が含まれます。これらのシステムは小規模システムに似ていますが、作物生産のためのより広い土地の必要性を考えると、より田舎の環境にある傾向があります。小規模の家畜生産と同様に、正式な市場へのアクセスが重要です。 牧場または牧草ベースの生産これらのシステムは、反owned家畜が食べている私有または賃貸の牧草地へのアクセスを中心に展開します。一般的に、家畜飼育者は固定された家を持ち、動物は必要に応じて敷地内を動き回り、新鮮な草を手に入れます。 パストララリズムパストララリズムは家畜管理と食料安全保障において重要な役割を果たします。なぜなら、牧畜民は作物が育てないところで食料を生産できるからです。このシステムは通常、公有の草原に完全に依存しています。牧畜民は季節に基づいて家畜の群れを動かします。遊牧民は、不規則な動きのパターンに従っています。牧畜民が直面している現在の問題には、土地の権利をめぐる対立、水へのアクセス、限られた食料資源、世界市場への統合、および動物の病気が含まれます。気候変動は牧畜民に害を与えると考えられてきましたが、土地紛争の根本原因は気候関連ではなく歴史的および政治的であることを証拠が示唆しています。土地の権利は牧畜民にとっての問題です。多くの政府や組織は、保全の取り組みを含め、貴重な資源や土地へのアクセスを制限する可能性があるためです。

動物の遺伝資源の保全

一部の品種では、持続可能な使用の機会が限られています。そのような品種の場合、重要な遺伝的多様性が失われないようにするために、保全プログラムが必要です。生きた動物の個体群での原位置保存、および遺伝物質の凍結を含む原位置保存または凍結保存を含む、保存のためのいくつかのアプローチを適用することができます。多くの場合、これらのアプローチの両方が補完的に使用されます。これらのプログラムを確立し強化するためには、特に一般的でない家畜種について、方法と技術に関するより多くの研究が行われなければならず、より大きな財政投資が必要です。

現在、多くの国では、少なくとも一部の種や品種について、動物の遺伝資源の保護プログラムを実施しています。現場保存プログラムは、最も一般的に使用されるアプローチです。

動物の遺伝資源に関する方針

世界レベルでの動物の遺伝資源に関する問題の管理は、FAOの機関である食糧農業農業委員会（CGRFA）によって対処されています。 1997年5月、CGRFAは、食糧と農業のための動物遺伝資源に関する政府間技術作業部会（ITWG-AnGR）を設立しました。 ITWG-AnGRの目的は、食物と農業のための動物の遺伝資源の農業生物多様性に関連する状況と問題をレビューすることです。この知識を活用して、これらの問題について勧告を行い、委員会に助言し、提案された介入から生じる進歩を検討することができます。このグループは、多くのパートナーや国と協力して、動物遺伝資源の状態に関する最初のレポートを作成しました。これは、動物遺伝資源のグローバル行動計画（GPA）を作成するための基礎となりました。 2007年、GPAは家畜の生物多様性の管理に関する最初の合意された国際的な枠組みとして109か国で採用されました。 GPAの実装は、CGRFAによって監視、監視、評価されます。このプログラムの資金は、動物遺伝資源のための世界行動計画の実施のための資金調達戦略のガイドラインに基づき、幅広い関係者から届きます。

動物の遺伝資源のアクセスと利益の共有は現在、アクセスと利益の共有に関する名古屋議定書によって規制されており、これは1992年の生物多様性条約の合意です。名古屋議定書は2014年10月12日に発効し、食用および農業用の動物遺伝資源を含むすべての遺伝資源の利用から生じる利益の公平かつ公平な分配のための法的枠組みを提供することを目指しています。このプロトコルは、署名国間の動物遺伝資源の交換にプラスとマイナスの両方の影響を与える可能性があります。

持続可能な開発のためのアジェンダ2030内で、AnGRはターゲット2.5の下で対処されています。「2020年までに、種子、栽培植物、飼育および飼いならされた動物および関連する野生種の遺伝的多様性を維持します。国内、地域、および国際レベルで、国際的に合意されているように、遺伝資源および関連する伝統的知識の利用から生じる利益へのアクセスと公平かつ公平な共有を促進する。」

次のインジケータで監視されます。

「2.5.1：中長期保存施設で確保された食料および農業用の植物および動物の遺伝資源の数。

2.5.2：絶滅のリスクまたは未知のレベルのリスクではなく、リスクがあると分類された地元の品種の割合。

ポリシーはいくつかの負の結果をもたらす可能性がありますが、それでも重要です。適切な政策の欠如は、AnGRを管理する能力の不足、さらに遺伝的多様性の喪失、家畜の多様性を維持する上で貴重なプレーヤーである牧畜民などの関連する利害関係者の疎外につながります。

遺伝資源の所有権の規制とその利用の制御を支援することは、政策が必要な一例です。遺伝資源の特許は、適用されているアプローチの1つです。動物の遺伝資源の特許は、1990年代後半に頂点に達し、発現配列タグ（EST）と一塩基多型（SNP）に焦点を当て、経済的に重要な特性に関連付けられました。 SNPは、肉や牛乳の品質などの特性を識別するためのマーカー支援育種において重要です。同時に、トランスジェニック家畜を含む特許活動も増加しました。しかし、AnGRの特許と特性に関する研究は2001年から急激に減少しました。これは、特許庁によるDNA配列の特許性へのますます制限的なアプローチや、トランスジェニック動物からの食品市場の不足などの要因の組み合わせが原因です。ゲノム配列決定プロジェクトから生じる活動の傾向は、動物の遺伝資源管理に対するその影響（ポジティブまたはネガティブ）に関して慎重に注意する価値があります。

多くの利害関係者の利益のバランスをとる必要がある、ますます複雑な問題が発生しています。急速で規制のない変化の時代に、家畜とその製品は持続可能に使用され、開発され、最終的に保存されるべきです。国家計画は、「消費者問題、人間の健康問題、新しいバイオテクノロジーの管理、ならびに都市の拡大と保護地域の文脈における動物生産の物理的および空間的計画」を統合する必要があります。

食物、農業、および動物の遺伝資源を含む再生可能な天然資源に関する政策、国内法、条約および規制に関する多くのオンラインデータベースがあります。 FAOLEXは最大のオンラインデータベースの1つであり、FAOによって運営されています。

応用科学