王學(xué)敏++任守文++方曉敏++李碧俠++趙為民++付言峰++葛云山

摘要：對(duì)一款實(shí)用的豬近交系數(shù)計(jì)算軟件設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，旨在為有計(jì)劃地進(jìn)行選種與選配提供數(shù)據(jù)參考，以提高養(yǎng)豬生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：豬育種；近交系數(shù)；軟件設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：S828 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1007-273X（2015）12-0037-03

近交是改良畜群、品種及培育新品系和品種的不可缺少的有效手段，可以固定優(yōu)良性狀及提高畜群的遺傳整齊度[1]，但近交另一個(gè)重要的遺傳效應(yīng)是近交衰退[2]，對(duì)于個(gè)體養(yǎng)殖戶和養(yǎng)殖場(chǎng)要嚴(yán)格控制近交，防止近交衰退的發(fā)生而導(dǎo)致后代的生活力下降、適應(yīng)能力減弱等。近交程度的大小一般是通過近交系數(shù)來度量的[3]。近交系數(shù)是指根據(jù)近親交配的世代數(shù)，將基因的純化程度用百分?jǐn)?shù)來表示。在試驗(yàn)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中，豬個(gè)體近交系數(shù)通過手工計(jì)算非常費(fèi)力繁瑣，特別是眾個(gè)體近交系數(shù)的計(jì)算。目前有研究者前期進(jìn)行過豬近交系數(shù)計(jì)算軟件的相關(guān)設(shè)計(jì)，如利用 FORTRAN[4]和BASIC[5-6]程序語言進(jìn)行設(shè)計(jì)，這兩種方法計(jì)算前都要將原始系譜中所有的個(gè)體進(jìn)行整理輸碼，并按人為規(guī)定的先后次序排列， 方可送入計(jì)算機(jī)處理，后期出現(xiàn)了利用BASIC+數(shù)據(jù)庫dBASE的設(shè)計(jì)方法[7]，但非面向?qū)ο蟮默F(xiàn)在程序語言設(shè)計(jì)。隨著電腦硬件與軟件的提升，有研究者利用面向?qū)ο蟮腣isual Basic進(jìn)行設(shè)計(jì)[8，9]，但未見其利用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的報(bào)道。本文利用面向?qū)ο蟮目梢暬疺isual Basic+ 數(shù)據(jù)庫SQL Serve方法設(shè)計(jì)研發(fā)出豬系近交系數(shù)計(jì)算軟件，使用者可以對(duì)豬場(chǎng)豬個(gè)體及群體的近交系數(shù)值進(jìn)行更方便快速計(jì)算，從而能有計(jì)劃地進(jìn)行選種與選配，提高豬育種與生產(chǎn)效率。

1 運(yùn)行環(huán)境

1.1 硬件

一般要求586以上的處理器、256MB以上內(nèi)存、500MB以上的空閑硬盤空間、鍵盤、鼠標(biāo)等。

1.2 軟件

系統(tǒng)軟件：要求Microsoft Windows 98或 Microsoft WINDOWS XP以上操作系統(tǒng)。

支持軟件：Visual Basic 6.0及SQL Server 2000。

2 軟件設(shè)計(jì)

2.1 總體結(jié)構(gòu)

利用visual basic 6.0設(shè)計(jì)包括登陸界面和主界面，主界面主要包含當(dāng)前數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)編輯與查詢、近交系數(shù)計(jì)算、刷新數(shù)據(jù)等基本功模塊。

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

首先在SQL Server 2000的企業(yè)管理器數(shù)據(jù)庫中新建一個(gè)“系譜圖繪制”數(shù)據(jù)庫，再在該數(shù)據(jù)庫中新建“公豬檔案”和“母豬檔案”2個(gè)表，表中均按順序設(shè)計(jì)“編號(hào)”、“個(gè)體耳號(hào)”、“父耳號(hào)”、“母耳號(hào)”、“備注”、“近交系數(shù)”6個(gè)列名。列名數(shù)據(jù)類型均設(shè)置為”nvarchar”， 長(zhǎng)度設(shè)置為“255”。根據(jù)豬場(chǎng)公豬和母豬的個(gè)體資料記錄信息資料按照“編號(hào)”、“個(gè)體耳號(hào)”、“父耳號(hào)”、“母耳號(hào)”、“備注”、“近交系數(shù)”的順序格式形式分別輸入到SQL Server 2000 的“公豬檔案”和“母豬檔案”2個(gè)表中。

2.3 近交系數(shù)計(jì)算模塊

計(jì)算公式：F_x=∑[（1/2）～（n+1）（1+F_A）]，其中F_x為近交系數(shù)，n為從近交個(gè)體之父通過共同祖先到母的箭頭數(shù)（通徑數(shù)）。有幾個(gè)通路要個(gè)別計(jì)算后相加，∑即總和的意思。F_A為共同祖先的近交系數(shù)，共同祖先不是近交個(gè)體時(shí)，F(xiàn)_A=0。公式即簡(jiǎn)化為F_x=∑（1/2）～（n+1）。

設(shè)計(jì)計(jì)算步驟：找出個(gè)體雙親的所有共同祖先；尋找出個(gè)體父本經(jīng)過共同祖先到母本的所有通徑；分析共同祖先的近交情況并計(jì)算共同祖先的近交系數(shù)；根據(jù)每條通徑的情況計(jì)算出個(gè)體近交系數(shù)。

本軟件程序首先通過對(duì)原始記錄數(shù)據(jù)庫分析及循環(huán)查詢方法得到個(gè)體系譜信息資料，再根據(jù)近交系數(shù)計(jì)算公式算出目標(biāo)個(gè)體的近交系數(shù)。

3 軟件使用

3.1 用戶登陸

在軟件登陸界面（圖1）輸入預(yù)設(shè)的密碼進(jìn)入軟件使用界面（圖2）。

3.2 原始數(shù)據(jù)的編輯

在軟件使用前數(shù)據(jù)庫的設(shè)置后，如果需要對(duì)原始數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行的編輯，可點(diǎn)擊軟件界面的“數(shù)據(jù)編輯與查詢”，軟件顯示出數(shù)據(jù)編輯界面（圖3）。

若要在原始數(shù)據(jù)中新增加一條數(shù)據(jù)，如在“母豬記錄”中新增加一條數(shù)據(jù)，假設(shè)個(gè)信息值均為“1000”，則在“母豬基本信息”欄中對(duì)應(yīng)的文本框中均輸入“1000”，再點(diǎn)擊“母豬基本信息”欄中的“保存”，則該條記錄新增保存在“母豬記錄”數(shù)據(jù)庫（“母豬檔案”）中。如果要?jiǎng)h除該條數(shù)據(jù)，則可在“母豬記錄”中用鼠標(biāo)選定該條數(shù)據(jù)，再在“母豬基本信息”欄中點(diǎn)擊“刪除”即可。要查詢某條記錄數(shù)據(jù)，則在對(duì)應(yīng)的公母豬基本信息欄的個(gè)體耳號(hào)文本框中輸入要查詢的個(gè)體號(hào)再在相應(yīng)的基本信息欄中點(diǎn)擊“查詢”按紐即可。進(jìn)行新的查詢或保存數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊相應(yīng)的基本信息欄中的“初始化”按紐；要刷新數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊相應(yīng)的基本信息欄中的“刷新”按紐。

3.3 個(gè)體近交系數(shù)的計(jì)算

點(diǎn)擊軟件界面的“數(shù)據(jù)編輯與查詢”和“近交系數(shù)計(jì)算”按鈕，軟件顯示出“數(shù)據(jù)編輯與查詢”界面（圖3）和“近交系數(shù)計(jì)算”界面（圖4）。如果要計(jì)算豬場(chǎng)中某豬個(gè)體的近交系數(shù)（先在確保豬場(chǎng)豬該豬個(gè)體的信息已經(jīng)按照上述的“1.軟件使用前數(shù)據(jù)庫的設(shè)置”進(jìn)行了資料輸入），如個(gè)體耳號(hào)為95-884的母豬，則先在“數(shù)據(jù)編輯與查詢”界面的母豬基本信息欄中的“個(gè)體耳號(hào)”后面文本框中輸入95-884，再點(diǎn)擊母豬基本信息欄的查詢按鈕，則顯示出該個(gè)體的信息。從查詢結(jié)果中可以看出該個(gè)體在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的編號(hào)為103。在“近交系數(shù)計(jì)算”F值整體計(jì)算的“起始編號(hào)”和“結(jié)束編號(hào)”后面的文本框中均輸入103。表示從103號(hào)到103號(hào)，即是計(jì)算1個(gè)個(gè)體（103號(hào)個(gè)體）的近交系數(shù)。點(diǎn)擊“母豬F值整體計(jì)算”按鈕，則顯示出該個(gè)體F值（圖5）。

3.4 群體近交系數(shù)的計(jì)算

點(diǎn)擊軟件界面的“近交系數(shù)計(jì)算”按鈕，軟件顯示出“近交系數(shù)計(jì)算”界面（圖4）。如果要計(jì)算豬場(chǎng)中豬群體的近交系數(shù)（先在確保豬場(chǎng)豬該豬個(gè)體的信息已經(jīng)按照上面所述的“1.軟件使用前數(shù)據(jù)庫的設(shè)置”進(jìn)行了資料輸入），則先在“近交系數(shù)計(jì)算”F值整體計(jì)算的“起始編號(hào)”和“結(jié)束編號(hào)”后面的文本框中均輸入該群體的“起始編號(hào)”和“結(jié)束編號(hào)”。比如起始編號(hào)”和“結(jié)束編號(hào)”分別為1和100，則在起始編號(hào)”和“結(jié)束編號(hào)”后面的文本框中分別輸入1和100，點(diǎn)擊“母豬F值整體計(jì)算”按鈕，則顯示出該群體的每個(gè)個(gè)體的近交系數(shù)，并按照近交系數(shù)值從大到小的順利排列顯示（圖6）。

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