陶星星 吳亞輝 付魏魏 蘇彬峰 丁 寶 梁麗麗 郭櫻花 葉菊華 黃愉光 羅小忠

（廣東省梅州市農業(yè)科學院，梅州514021）

水稻是我國的重要糧食作物之一。水稻種質資源是生物多樣性的重要組成部分，也是育種和糧食生產的物質基礎。水稻新品種的選育和種質資源的收集、管理離不開農業(yè)科研院所的努力。近百年來，雖然各大農業(yè)高校和科研院所都開展了大量的水稻種質資源的研究和水稻新品種選育工作，但各個科研單位對保存的零散種質資源及在水稻新品種選育過程中產生的大量中間材料和試驗數據的收集、整理工作做得還不夠。隨著計算機的普及和農業(yè)信息化的不斷推進，應用計算機網絡技術、數據庫技術等手段管理種質資源，極大地提升了種質資源的保存、管理、開發(fā)和利用效率[1]。

目前在線的水稻信息數據庫主要有國家農作物種質資源平臺（Cgris）、國家水稻數據中心（Ricedata）和中國雜交水稻品種資源數據庫（Hybridrice）；商業(yè)化的具有種質資源和育種材料信息管理功能的有農博士育種材料分析軟件（水稻）和華智育種家[2]；這些數據庫均收集了1萬～2萬個水稻品種的數據。幾個在線的數據庫能提供免費的檢索、查詢、瀏覽，但存在著內容不全面、檢索功能均不完備等缺點；商業(yè)化的數據庫軟件只有國內少數實力強、財力雄厚的單位在使用，大部分科研單位普遍采用Excel進行一些數據管理和處理工作，管理技術落后，不能建立有效、便捷的檢索系統(tǒng)，難以適應種質資源科研和良種選育工作的需要[3]。

梅州市農業(yè)科學院經過50多年的水稻良種良法引進、試驗、選育、示范和推廣工作，收集了大量的種質資源，獲得了大量的數據。為了提高種質資源和育種材料信息的收集與管理的效率，結合本院水稻育種實際，特開發(fā)了一個便于操作、易維護、界面友好的水稻信息綜合管理系統(tǒng)。

1 總體設計

1.1 操作環(huán)境及開發(fā)平臺 水稻育種信息數據管理系統(tǒng)選用Windows操作系統(tǒng)，采用Access 2010數據庫及其自帶的Visual Basic 6．0開發(fā)工具，開發(fā)本系統(tǒng)。

1.2 數據庫設計 數據庫包含3個模塊，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)管理又包括機器注冊、用戶注冊、用戶登錄等功能；水稻信息管理模塊則由品種基本信息、農藝性狀、品質特性、抗病蟲性、抗逆性、審定信息、品種權信息、參考文獻信息等核心數據表及其對應的窗體組成；水稻系譜血緣查詢功能則具有查詢某個水稻品種的系譜并計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)設計與實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)管理模塊 為了保證數據的安全，在使用系統(tǒng)之前用戶需要進行用戶注冊，輸入用戶名和密碼，注冊成功后用戶名和對應的密碼將被寫入數據庫中，未進行機器注冊的用戶只能試用30天，完成機器注冊并輸入正確的用戶名和密碼的用戶登錄成功后將進入系統(tǒng)主界面，否則將報錯并停留在登錄界面。機器注冊是通過獲取計算機硬盤序列號，再經過DES3和SHA1加密程序生成對應的注冊碼。系統(tǒng)管理模塊相關界面如圖1～4所示。

圖1 登錄界面

圖2 新用戶注冊界面

圖3 機器注冊碼生成界面

圖4 機器注冊界面

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、農藝性狀、品質特性、抗病蟲性、抗逆性、審定信息、品種權信息、參考文獻信息等核心數據表及其對應的窗體組成。為了便于總覽水稻品種的全部信息，將各個數據表的重要字段集合在一個窗體上作為本系統(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，初步實現(xiàn)了檢索、跳轉、修改、保存、新增等功能。由于某些信息無法完全顯示，點擊“詳情”按鈕可以打開相應的窗體查看完整信息。其中株型圖、穗型圖、米粒圖3條信息通過圖像控件和代碼調用外部文件實現(xiàn)，可以減小數據庫信息量、提高運行效率，也便于維護。

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水稻品種的系譜并計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，點擊“查看系譜”，系統(tǒng)會查詢用戶輸入的水稻品種是否存在于數據庫中，不存在則給出提示，存在則通過If語句進行條件判斷，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，進而計算各親系的血緣含量。水稻系譜血緣查詢界面見圖6。

圖5 主界面

圖6 水稻系譜血緣查詢界面

3 討論

Access是微軟公司推出的基于Windows的桌面關系數據庫管理系統(tǒng)，是Office系列應用軟件之一。它提供了表、查詢、窗體、報表、頁、宏、模塊等7種用來建立數據庫系統(tǒng)的對象；提供了多種向導、生成器、模板，把數據存儲、數據查詢、界面設計、報表生成等操作規(guī)范化；為建立功能完善的中小型數據庫管理系統(tǒng)提供了方便，也使得普通用戶幾乎不必編寫代碼，就可以完成大部分數據管理的任務。Access具有以下優(yōu)點：（1）存儲方式簡單，易于維護管理；（2）面向對象的開發(fā)方式，極大地簡化了用戶的開發(fā)工作，使得開發(fā)應用程序更為簡便；（3）界面友好、易操作；（4）集成環(huán)境、處理多種數據信息；（5）支持廣泛，易于擴展，彈性較大；因此，我們選擇了Access 2010來開發(fā)水稻育種信息數據管理系統(tǒng)。通過Access Developer Extension將Access Runtime和相關的數據庫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。水稻育種信息數據管理系統(tǒng)收集了大量的水稻育種相關信息，基本實現(xiàn)了水稻育種相關信息的查詢、修改、新增等功能。為了進一步提高育種效率，下一步計劃進行水稻中間材料管理、基因及分子標記管理、信息自動化采集、數據深度挖掘、育種專家決策等模塊功能的開發(fā)。