玉米育種管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

鄧文龍 鐘德慶 許嘉琦 黃斌

基金資助：2020年吉林省大學生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃訓練項目資助（項目合同編號：吉農院合字[2020]第007號）

摘要：為了進一步提高玉米產(chǎn)量、輔助研究人員整合玉米性狀數(shù)據(jù)，進而分析玉米各表型與產(chǎn)量的關系，進行玉米育種管理系統(tǒng)的研究。文章從項目研究的背景，研究涉及到的主要技術，以及具體研究內容及實施過程等方面進行了闡述。

關鍵詞：玉米育種;JavaWeb技術;MySQL技術

中圖分類號：TP311.52文獻標識碼：A文章編號：1672-9129（2020）14-0034-01

引言：在當前時代背景下，育種的過程依然非常復雜，需要考慮諸多因素，比如種子孕育環(huán)境因素、遺傳因素、環(huán)境因素、育種家的個人學識、和選種技巧以及社會環(huán)境等等過程。如果單靠個人的經(jīng)驗和學識去從事育種開發(fā)的工作，需要長時間的積累才能獲得一定的進展。并且只能口口相傳，由經(jīng)驗豐富的育種家傳播給其他育種家，其過程十分繁瑣，且效率低下。

但隨著現(xiàn)代計算機技術的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)與計算機的使用以及作物育種科學的持續(xù)發(fā)展，為數(shù)據(jù)的存儲處理、計算奠定了基礎，為育種家提供了強大的信息技術支持。為此，我們致力于開發(fā)一款玉米育種管理平臺。

1主要技術

1.1 JavaWeb技術。JavaWeb是用Java技術來解決相關web互聯(lián)網(wǎng)領域的技術總和。web包括：web服務器和web客戶端兩部分。Java在客戶端的應用有java applet不過現(xiàn)在使用的很少，Java在服務器端的應用非常的豐富，比如Servlet，JSP和第三方框架等等。Java技術對Web領域的發(fā)展注入了強大的動力。

1.2 MySQL技術。MySQL是最流行的關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，在WEB應用方面MySQL是最好的RDBMS（Relational Database Management System：關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）應用軟件之一。

2主要內容

本系統(tǒng)的設計與開發(fā)參照了當前市場種質資源管理平臺，找出種質資源信息，育種環(huán)境，認真研究業(yè)務需求，致力于做一個基于JavaWeb、HTML、MySQL編程語言、B/S架構的信息管理化平臺，使育種家對種質資源認識更加深刻，育種更加簡單快捷，記錄信息更加智能，通過信息化手段確保育種家能夠不再單純憑借個人能力來育種，使得育種效果更有保障。主要包括育種方案設計、田間數(shù)據(jù)采集、收獲測產(chǎn)、數(shù)據(jù)結果分析等功能組成。

2.1數(shù)據(jù)庫設計。

（1）數(shù)據(jù)庫需求分析。通過系統(tǒng)功能分析，總結出如下的需求信息：使用者分為管理員和育種家，管理員可以對所有的表結構進行增刪改查，包括數(shù)據(jù)備份等，育種家，可以對自己的表進行增刪改查，也可以設計育種方案，或者是通過添加數(shù)據(jù)采集的信息，將信息發(fā)給系統(tǒng)，系統(tǒng)進行一個公式運算，得到一個收獲預產(chǎn)。

（2）數(shù)據(jù)庫概念結構設計。得到數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結構以后，就可以設計出能夠滿足用戶需求的各種實體，以及它們之間的關系。這些實體包含各種具體信息，通過相互之間的作用形成數(shù)據(jù)的流動。

（3）數(shù)據(jù)庫邏輯結構設計。數(shù)據(jù)庫的概念結構設計完畢后，現(xiàn)在可以將上面的數(shù)據(jù)庫概念結構轉化為某種數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)所支持的實際數(shù)據(jù)庫模型，也就是數(shù)據(jù)庫的邏輯結構。

2.2軟件項目具體實施。

（1）首頁。打開平臺后，進入商品展示頁面，本頁面主要展示區(qū)號，田號等信息;

（2）育種方案設計。該模塊可通過育種家來輸入育種方案，來保存相關信息，系統(tǒng)同時生成一部分公式，來進行預產(chǎn)分析;

（3）田間數(shù)據(jù)采集。該模塊里育種家可以輸入田間數(shù)據(jù)，同時系統(tǒng)依舊生成公式來進行來進行預產(chǎn)分析。

（4）收獲預產(chǎn)。該模塊結合育種家輸入的育種方案、與田間數(shù)據(jù)來進行一個產(chǎn)量的分析，育種家可以知道這個田號的地里的產(chǎn)量。

（5）數(shù)據(jù)結果分析。該模塊可以識別育種家輸入的父代、子代玉米或者種子的圖片，來進行一個玉米性狀的跟蹤，可以識別玉米的優(yōu)良性狀與有害性狀。

2.3“玉米育種管理系統(tǒng)”測試階段。本項目計劃采用集成測試、單元測試、運行測試三種測試手段對系統(tǒng)進行測試。

（1）集成測試。集成測試是組裝軟件的系統(tǒng)技術，計劃采用黑盒測試分析法中的邊界值分析方法，從總體上檢查軟件的功能。

（2）單元測試。單元測試集中的檢驗軟件設計的最小單元。正式測試之前必須先通過編譯程序檢查并且改正所有語法錯誤，對所有的內部鏈接進行測試，以便發(fā)現(xiàn)模塊內部無法響應的錯誤。這次單元測試計劃采用白盒測試法，同時對多個模塊并行地進行測試。

（3）運行測試。為了驗證網(wǎng)站的運行效果，必須對網(wǎng)站采用大量的隨機數(shù)據(jù)進行測試，檢驗系統(tǒng)是否運行正常，是否會出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯誤及其它類型的錯誤，例如：通過注冊用戶名“aa”，密碼“111111”，用戶身份：育種家，通過這一組數(shù)據(jù)的測試，當以“aa”進行用戶注冊成功后，系統(tǒng)是否會提示注冊成功，自動轉向登錄界面，能否用注冊的用戶名、密碼及身份，成功進入網(wǎng)站主頁面。能否取得其它操作的權限。

3創(chuàng)新點

3.1該模塊可以識別育種家輸入的父代、子代玉米或者種子的圖片，來進行一個玉米性狀的跟蹤，可以識別玉米的優(yōu)良性狀與有害性狀。

3.2該平臺使育種家通過PC終端、移動終端、網(wǎng)頁查看的方式：“隨時隨地查種，高效率育種。

4結語

綜上所述，本文敘述了基于JavaWeb技術的玉米育種管理系統(tǒng)的設計過程。根據(jù)對玉米育種信息化現(xiàn)狀的調研及對玉米育種相關單位的需求分析，設計了系統(tǒng)的總體架構，并對玉米育種信息管理系統(tǒng)進行了詳細設計。為學院植物科學方向研究人員摒棄傳統(tǒng)Excel統(tǒng)計玉米育種數(shù)據(jù)提供了技術支持，方便數(shù)據(jù)的存儲與統(tǒng)計。在項目實施過程中團隊人員也極大的鍛煉了實踐動手能力。

參考文獻：

[1]李雪.玉米育種信息管理系統(tǒng)的研究[J].沈陽農業(yè)大學，2016（06）.

[2]武振國.小麥育種輔助系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].河南科技學院，2019（06）.

通訊作者：黃斌，1982，女，漢族，永吉人，研究生，吉林農業(yè)科技學院，講師，計算機應用技術。