摘要：針對(duì)梅州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻育種工作的實(shí)際需求，采集田間試驗(yàn)、室內(nèi)考種、區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)，查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，收集整理了 3.1 萬(wàn)多個(gè)水稻品種(材料)的品種基本信息、農(nóng)藝性狀、品質(zhì)特性、抗病蟲(chóng)性、抗逆性、審定信息、品種權(quán)信息、參考文獻(xiàn)信息等約 50 萬(wàn)條水稻數(shù)據(jù)信息。利用 Access 2010 數(shù)據(jù)庫(kù)及其自帶的 VB 編程工具，就系統(tǒng)管理、品種信息管理、系譜血緣查詢 3 個(gè)主要功能模塊設(shè)計(jì)了對(duì)水稻育種相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理的水稻育種信息數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)有效地實(shí)現(xiàn)了水稻育種信息的科學(xué)管理，為數(shù)據(jù)化育種打下基礎(chǔ)。

　　關(guān)鍵詞：水稻育種;數(shù)據(jù)管理;信息系統(tǒng);開(kāi)發(fā)

　　水稻是我國(guó)的重要糧食作物之一。水稻種質(zhì)資源是生物多樣性的重要組成部分，也是育種和糧食生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)。水稻新品種的選育和種質(zhì)資源的收集、管理離不開(kāi)農(nóng)業(yè)科研院所的努力。近百年來(lái)，雖然各大農(nóng)業(yè)高校和科研院所都開(kāi)展了大量的水稻種質(zhì)資源的研究和水稻新品種選育工作，但各個(gè)科研單位對(duì)保存的零散種質(zhì)資源及在水稻新品種選育過(guò)程中產(chǎn)生的大量中間材料和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、整理工作做得還不夠。隨著計(jì)算機(jī)的普及和農(nóng)業(yè)信息化的不斷推進(jìn)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等手段管理種質(zhì)資源，極大地提升了種質(zhì)資源的保存、管理、開(kāi)發(fā)和利用效率 [1]。

　　目前在線的水稻信息數(shù)據(jù)庫(kù)主要有國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源平臺(tái)(Cgris)、國(guó)家水稻數(shù)據(jù)中心(Ricedata)和中國(guó)雜交水稻品種資源數(shù)據(jù)庫(kù)(Hybridrice);商業(yè)化的具有種質(zhì)資源和育種材料信息管理功能的有農(nóng)博士育種材料分析軟件(水稻)和華智育種家 [2] ;這些數(shù)據(jù)庫(kù)均收集了 1 萬(wàn) ~2 萬(wàn)個(gè)水稻品種的數(shù)據(jù)。幾個(gè)在線的數(shù)據(jù)庫(kù)能提供免費(fèi)的檢索、查詢、瀏覽，但存在著內(nèi)容不全面、檢索功能均不完備等缺點(diǎn);商業(yè)化的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件只有國(guó)內(nèi)少數(shù)實(shí)力強(qiáng)、財(cái)力雄厚的單位在使用，大部分科研單位普遍采用 Excel 進(jìn)行一些數(shù)據(jù)管理和處理工作，管理技術(shù)落后，不能建立有效、便捷的檢索系統(tǒng)，難以適應(yīng)種質(zhì)資源科研和良種選育工作的需要 [3]。

　　梅州市農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)過(guò) 50 多年的水稻良種良法引進(jìn)、試驗(yàn)、選育、示范和推廣工作，收集了大量的種質(zhì)資源，獲得了大量的數(shù)據(jù)。為了提高種質(zhì)資源和育種材料信息的收集與管理的效率，結(jié)合本院水稻育種實(shí)際，特開(kāi)發(fā)了一個(gè)便于操作、易維護(hù)、界面友好的水稻信息綜合管理系統(tǒng)。

　　1　總體設(shè)計(jì)

　　1.1　操作環(huán)境及開(kāi)發(fā)平臺(tái)

　　水稻育種信息數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)選用 Windows 操作系統(tǒng)，采用 Access 2010 數(shù)據(jù)庫(kù)及其自帶的 Visual Basic 6.0 開(kāi)發(fā)工具，開(kāi)發(fā)本系統(tǒng)。

　　1.2　數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

　　數(shù)據(jù)庫(kù)包含 3 個(gè)模塊，分別為系統(tǒng)管理、水稻信息管理、水稻系譜血緣查詢，其中系統(tǒng)管理又包括機(jī)器注冊(cè)、用戶注冊(cè)、用戶登錄等功能;水稻信息管理模塊則由品種基本信息、農(nóng)藝性狀、品質(zhì)特性、抗病蟲(chóng)性、抗逆性、審定信息、品種權(quán)信息、參考文獻(xiàn)信息等核心數(shù)據(jù)表及其對(duì)應(yīng)的窗體組成;水稻系譜血緣查詢功能則具有查詢某個(gè)水稻品種的系譜并計(jì)算各親系血緣含量的功能。水稻信息管理模塊包含基本的查詢、修改及新增等功能。

　　2　系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

　　2.1　系統(tǒng)管理模塊

　　為了保證數(shù)據(jù)的安全，在使用系統(tǒng)之前用戶需要進(jìn)行用戶注冊(cè)，輸入用戶名和密碼，注冊(cè)成功后用戶名和對(duì)應(yīng)的密碼將被寫入數(shù)據(jù)庫(kù)中，未進(jìn)行機(jī)器注冊(cè)的用戶只能試用 30 天，完成機(jī)器注冊(cè)并輸入正確的用戶名和密碼的用戶登錄成功后將進(jìn)入系統(tǒng)主界面，否則將報(bào)錯(cuò)并停留在登錄界面。機(jī)器注冊(cè)是通過(guò)獲取計(jì)算機(jī)硬盤序列號(hào)，再經(jīng)過(guò) DES3 和 SHA1 加密程序生成對(duì)應(yīng)的注冊(cè)碼。系統(tǒng)管理模塊相關(guān)界面如圖 1~4 所示。

　　2.2　水稻信息管理模塊

　　水稻信息管理模塊由品種基本信息、農(nóng)藝性狀、品質(zhì)特性、抗病蟲(chóng)性、抗逆性、審定信息、品種權(quán)信息、參考文獻(xiàn)信息等核心數(shù)據(jù)表及其對(duì)應(yīng)的窗體組成。為了便于總覽水稻品種的全部信息，將各個(gè)數(shù)據(jù)表的重要字段集合在一個(gè)窗體上作為本系統(tǒng)的主界面(圖 5)。主界面上添加了“第一條記錄、最后一條記錄、上一條記錄、下一條記錄、查找記錄、打印記錄、保存記錄、添加新記錄、查看系譜血緣、詳情”等按鈕，初步實(shí)現(xiàn)了檢索、跳轉(zhuǎn)、修改、保存、新增等功能。由于某些信息無(wú)法完全顯示，點(diǎn)擊“詳情”按鈕可以打開(kāi)相應(yīng)的窗體查看完整信息。其中株型圖、穗型圖、米粒圖 3 條信息通過(guò)圖像控件和代碼調(diào)用外部文件實(shí)現(xiàn)，可以減小數(shù)據(jù)庫(kù)信息量、提高運(yùn)行效率，也便于維護(hù)。

　　2.3　水稻血緣系譜查詢模塊

　　水稻系譜血緣查詢模塊具有查詢某個(gè)水稻品種的系譜并計(jì)算各親系血緣含量的功能。參考李金玉等 [4] 的部分策略，輸入要查詢的水稻品種的名稱，點(diǎn)擊“查看系譜”，系統(tǒng)會(huì)查詢用戶輸入的水稻品種是否存在于數(shù)據(jù)庫(kù)中，不存在則給出提示，存在則通過(guò) If 語(yǔ)句進(jìn)行條件判斷，將它的各代祖先一代一代追溯下去(目前僅向上追溯 4 代)，不斷列出各親系的父本，并根據(jù)父 / 母本是否缺失，判斷各親系是雜交選育還是誘 / 突變選育，進(jìn)而計(jì)算各親系的血緣含量。水稻系譜血緣查詢界面見(jiàn)圖 6。

　　3　討論

　　Access 是微軟公司推出的基于 Windows 的桌面關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，是 Office 系列應(yīng)用軟件之一。它提供了表、查詢、窗體、報(bào)表、頁(yè)、宏、模塊等 7 種用來(lái)建立數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的對(duì)象;提供了多種向?qū)А⑸�成器、模板，把�?shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢、界面設(shè)計(jì)、報(bào)表生成等操作規(guī)范化;為建立功能完善的中小型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)提供了方便，也使得普通用戶幾乎不必編寫代碼，就可以完成大部分?jǐn)?shù)據(jù)管理的任務(wù)。 Access 具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)存儲(chǔ)方式簡(jiǎn)單，易于維護(hù)管理;(2)面向?qū)ο蟮拈_(kāi)發(fā)方式，極大地簡(jiǎn)化了用戶的開(kāi)發(fā)工作，使得開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序更為簡(jiǎn)便;(3)界面友好、易操作;(4)集成環(huán)境、處理多種數(shù)據(jù)信息;(5)支持廣泛，易于擴(kuò)展，彈性較大;因此，我們選擇了 Access 2010 來(lái)開(kāi)發(fā)水稻育種信息數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。通 過(guò) Access Developer Extension 將 Access Runtime 和相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)文件打包壓縮即可將其編譯成移植性較好的可執(zhí)行文件。水稻育種信息數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)收集了大量的水稻育種相關(guān)信息，基本實(shí)現(xiàn)了水稻育種相關(guān)信息的查詢、修改、新增等功能。為了進(jìn)一步提高育種效率，下一步計(jì)劃進(jìn)行水稻中間材料管理、基因及分子標(biāo)記管理、信息自動(dòng)化采集、數(shù)據(jù)深度挖掘、育種專家決策等模塊功能的開(kāi)發(fā)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 彭秋連，張躍彬，楊華，馮璐，鄧軍，樊仙.農(nóng)作物種質(zhì)資源信息管理系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景.農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息，2015(9)：14-17

　　[2] 呂鳳，楊帆，范滔，劉京，李乾，王林剛，龍曉波.1977-2018 年水稻品種審定數(shù)據(jù)分析.中國(guó)種業(yè)，2019(2)：29-40

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