晉北地區(qū)芥菜型春油菜種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)建設(shè)

田宏先，杜海平，王瑞霞

（1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)高寒區(qū)作物研究所，山西大同037008；2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)科技信息研究所，山西太原030031）

隨著科技的進(jìn)步，信息技術(shù)成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的主流，各類作物種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)[1-5]和應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)利用，對(duì)資源的合理利用提供了強(qiáng)有力的支持[6-10]。種質(zhì)資源信息系統(tǒng)的建立可以把各地各研究單位已有的種質(zhì)資源信息集中起來(lái)，形成一個(gè)可供各農(nóng)業(yè)科學(xué)工作者迅速查詢的信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為農(nóng)業(yè)科研或育種單位提供豐富的資源信息，避免數(shù)據(jù)個(gè)人或單位獨(dú)有，消除相互保密不聯(lián)系的封閉現(xiàn)象，為培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病抗逆性好的新品種提供了新手段，也為作物種質(zhì)資源更好的保存利用提供了有力的保障。

油菜屬十字花科（Cruciferae）蕓薹屬（Brsssica）植物，是1 年生或越年生草本植物的統(tǒng)稱。本研究對(duì)山西農(nóng)業(yè)大學(xué)高寒區(qū)作物研究所春油菜種質(zhì)資源進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)收集、保存、管理、鑒定和評(píng)價(jià)，建立種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)芥菜型春油菜種質(zhì)進(jìn)行集中管理利用，搭建數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為山西農(nóng)業(yè)大學(xué)高寒區(qū)作物研究所搜集到的380 份芥菜型春油菜種質(zhì)資源。

1.2 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制定

1.2.1 種質(zhì)資源數(shù)據(jù)采集和名稱規(guī)范 采集數(shù)據(jù)時(shí)，嚴(yán)格按照國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源平臺(tái)和國(guó)家作物科學(xué)數(shù)據(jù)中心的基本要求，以《油菜種質(zhì)資源描述規(guī)范》和《油菜種質(zhì)資源記載標(biāo)準(zhǔn)》為基礎(chǔ)，對(duì)油菜種質(zhì)資源各項(xiàng)性狀進(jìn)行分類歸納整理、分析數(shù)據(jù)字段名稱并進(jìn)行科學(xué)描述，名詞術(shù)語(yǔ)與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)保持一致，確保種質(zhì)數(shù)據(jù)名稱和單位信息的規(guī)范性、嚴(yán)密性和科學(xué)性[11]。

1.2.2 數(shù)據(jù)分類 對(duì)已有芥菜型種質(zhì)資源進(jìn)行基本信息、形態(tài)特征、生物學(xué)特性、品質(zhì)特性、抗逆性和抗病蟲性的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，數(shù)據(jù)來(lái)源包括室內(nèi)考種、大田實(shí)際生長(zhǎng)表現(xiàn)記錄和相關(guān)國(guó)家農(nóng)業(yè)農(nóng)村部油料及制品質(zhì)量監(jiān)督測(cè)試中心的品質(zhì)檢測(cè)報(bào)告等。

1.3 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

1.3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 其由山西農(nóng)業(yè)大學(xué)高寒區(qū)作物研究所和山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)科技信息研究所合作完成。

1.3.2 種質(zhì)資源數(shù)據(jù)的保存完善 油菜種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)的保存主要包括收集種質(zhì)編號(hào)和相關(guān)信息代碼，以及各類相關(guān)信息具體內(nèi)容等。

2 結(jié)果與分析

2.1 芥菜型春油菜種質(zhì)資源信息采集

對(duì)收集到的380 份芥菜型春油菜種質(zhì)資源進(jìn)行數(shù)據(jù)規(guī)范化采集與整理。依據(jù)植物學(xué)分類，將芥菜型春油菜資源的性狀描述分為資源基本信息、種質(zhì)生物學(xué)特性、相關(guān)形態(tài)特征、品質(zhì)特性、抗逆性和抗病蟲性5 個(gè)部分。

第1 部分，基本信息18 項(xiàng)；第2 部分，形態(tài)特征、生物學(xué)特性和品質(zhì)特性共49 項(xiàng)，主要包括播種期、出苗期、抽薹期、現(xiàn)蕾期、初花期、盛花期、終花期、成熟期、收獲期、生育期；株高、莖粗、分枝習(xí)性、有效分枝數(shù)、主軸長(zhǎng)度、株型；子葉形狀、幼莖色、基葉葉型、葉色、葉緣形狀、花瓣顏色等；第3 部分，抗逆性和抗病蟲性共9 項(xiàng)。3 個(gè)部分共累計(jì)信息76 項(xiàng)（表 1）。

表1 芥菜型春油菜資源性狀描述

2.2 數(shù)據(jù)庫(kù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

采用Brokwser/Server 體系結(jié)構(gòu)模式，在動(dòng)態(tài)Web 數(shù)據(jù)庫(kù)策略下進(jìn)行有效訪問(wèn)，建立基于Sql Server 芥菜型春油菜種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，采用ASP.NET 作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，在NET 4.0 框架下運(yùn)做，實(shí)現(xiàn)芥菜型春油菜種質(zhì)資源數(shù)據(jù)化科學(xué)管理。通過(guò)接口程序?yàn)椴樵冋咛峁┮环N直觀簡(jiǎn)易、便于操作的界面，讓用戶打開(kāi)瀏覽器軟件即可對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、檢索、下載，實(shí)現(xiàn)春油菜種質(zhì)資源綜合利用。

2.3 種質(zhì)資源數(shù)據(jù)的保存完善

數(shù)據(jù)庫(kù)保存主要包括芥菜型春油菜種質(zhì)資源的編號(hào)和相關(guān)信息代碼，以及各類相關(guān)信息等，具體情況如表1 所示。采用RFID 標(biāo)簽對(duì)各小區(qū)進(jìn)行標(biāo)識(shí)管理，實(shí)現(xiàn)小區(qū)和單株性狀數(shù)據(jù)的快速采集，通過(guò)無(wú)線方式傳輸至數(shù)據(jù)庫(kù)。由于種質(zhì)資源的收集與整理在不斷的進(jìn)行中，就需要錄入新的內(nèi)容或刪減老化淘汰的資源數(shù)據(jù)，適時(shí)完善和優(yōu)化種質(zhì)資源數(shù)據(jù)。

2.4 種質(zhì)資源數(shù)據(jù)查詢

種質(zhì)資源數(shù)據(jù)查詢方式分為關(guān)鍵詞查找和多條件查詢2 種方式，關(guān)鍵詞查找方法只要輸入種質(zhì)的具體特征和相關(guān)特性，操作系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)選出符合輸入信息的種質(zhì)資源，或輸入具體的種質(zhì)資源代號(hào)，系統(tǒng)會(huì)查找到該種質(zhì)的所有相關(guān)信息。例如輸入關(guān)鍵詞品種代號(hào)ZJ29 后，其相關(guān)信息共76 項(xiàng)都會(huì)在系統(tǒng)里自動(dòng)出現(xiàn)（圖1）。除了相關(guān)數(shù)據(jù)信息的顯示外，最直觀的是圖示內(nèi)容（圖2），它可給參閱者最直觀的視覺(jué)表達(dá)，便于育種者或相關(guān)單位應(yīng)用查閱。

2.5 數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)完善

在后續(xù)工作中，由于資源材料及其數(shù)據(jù)的不斷增加、修改或刪減，在系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中要提前預(yù)留數(shù)據(jù)接口，以方便完善數(shù)據(jù)庫(kù)信息，不斷更新數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，確保各相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。查詢者只能瀏覽油菜的種質(zhì)信息但不能改變其內(nèi)容，只有操作管理員才可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修繕管理。本平臺(tái)掛靠山西農(nóng)業(yè)大學(xué)局域網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。

3 結(jié)論與討論

種質(zhì)資源保存和數(shù)據(jù)信息貯存，能夠更好地保護(hù)和高效利用資源[12-20]。反之，數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)資源描述進(jìn)行科學(xué)管理，二者相輔相成。

運(yùn)行于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)局域網(wǎng)的種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)管理平臺(tái)，有力地促進(jìn)了山西農(nóng)業(yè)大學(xué)其他作物建立資源信息共享平臺(tái)的進(jìn)程。因其方便實(shí)用，便于所有種質(zhì)資源信息的保存、查詢、分析和利用，進(jìn)一步促進(jìn)了種質(zhì)資源的收集與保存。

農(nóng)業(yè)信息化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然[21]，芥菜型春油菜種質(zhì)資源信息數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建順應(yīng)了科研發(fā)展的需要。但是，由于屬于初建，數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建還有許多不足的地方，需要不斷地完善和更新，進(jìn)而推動(dòng)芥菜型春油菜種質(zhì)資源的高效利用。數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)高寒區(qū)作物研究所尚屬首次，它打破了傳統(tǒng)紙質(zhì)記錄存儲(chǔ)信息的局限性，有效地解決了春油菜種質(zhì)資源數(shù)據(jù)的保存、共享、交流和利用。