姚芷馨 蘇杰 張隅希 徐軻 李健

摘要：在當(dāng)前時(shí)代背景下，育種的過(guò)程依然非常復(fù)雜，需要考慮諸多因素，比如遺傳因素，環(huán)境因素，育種家的個(gè)人學(xué)識(shí)，和選種技巧以及社會(huì)環(huán)境等等過(guò)程。如果單靠個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和學(xué)識(shí)去從事育種開(kāi)發(fā)的工作，需要長(zhǎng)時(shí)間的積累才能獲得一定的進(jìn)展，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)的使用以及作物育種科學(xué)的持續(xù)發(fā)展，為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、計(jì)算奠定了基礎(chǔ)，為育種家提供了強(qiáng)大的信息技術(shù)支持。

該信息管理平臺(tái)利用PHP和MySQL編程實(shí)現(xiàn)種子的信息管理，考種的信息管理和有關(guān)玉米的文獻(xiàn)查閱為主要板塊分析玉米的性狀信息并且對(duì)其進(jìn)行了有效的管理和分類(lèi)，該平臺(tái)對(duì)玉米的信息管理實(shí)現(xiàn)了高效率的信息整理和對(duì)其性狀進(jìn)行研究管理，提高了玉米育種的效率，這是一種新型的數(shù)據(jù)化育種，其管理的高效率和方便性都優(yōu)于之前的Excel記錄信息的管理，是具有綜合分析功能的玉米育種信息管理平臺(tái)。

關(guān)鍵詞：玉米育種分析;結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì);ThinkPHP（3.2.3）框架;MVC模式

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）21-0102-02

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

1 玉米育種信息管理系統(tǒng)研究狀況

2002年5月，中國(guó)珠海舉行了高校數(shù)字校園建設(shè)的國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)會(huì)議，全國(guó)將近有40多所高等院校參加此會(huì)[6]。會(huì)議最終宣布，北京大學(xué)，清華大學(xué)，中山大學(xué)，浙江大學(xué)等實(shí)現(xiàn)推動(dòng)效益的教學(xué)單位作為召集人，將數(shù)字化校園的建設(shè)推向一個(gè)新的高潮，繼而在全國(guó)范圍內(nèi)陸續(xù)召開(kāi)了相關(guān)領(lǐng)域的大型研討會(huì)，商討該如何強(qiáng)而有力地推動(dòng)信息技術(shù)在玉米育種管理中的實(shí)踐引用，讓其發(fā)揮更具便利的作用，以促使對(duì)數(shù)字化校園建設(shè)進(jìn)行更深層次的研究，從而提高對(duì)玉米相關(guān)信息的管理水平和工作效率[7]。

2 開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹

本設(shè)計(jì)采用的是ThinkPHP（3.2.3）框架和B/S架構(gòu)，系統(tǒng)使用PHP作為主要開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，后臺(tái)頁(yè)面采用layui框架進(jìn)行前端開(kāi)發(fā)，Apache作為本地服務(wù)器，使用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)用來(lái)存放系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)如下：

（1）綜合統(tǒng)一。

（2）面向集合的操作方式

（3）語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，易學(xué)易用。

（4）多用戶、多線程。

（5）客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)。

（6）支持SQL語(yǔ)言。

3 玉米育種方法測(cè)算分析

3.1 玉米不完全雙列雜交多性狀綜合雜種優(yōu)勢(shì)測(cè)定方法

作物育種中的雜交育種目前也是玉米生產(chǎn)常常采用的方法，為了得到性狀更加優(yōu)良的子代，需要進(jìn)行科學(xué)的方法進(jìn)行相應(yīng)的雜交實(shí)驗(yàn)來(lái)預(yù)估雜種的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于玉米的不完全雙列雜交實(shí)驗(yàn)，能夠?qū)涡誀畹碾s種優(yōu)勢(shì)得到估測(cè)結(jié)果。但是玉米的生產(chǎn)指標(biāo)由多個(gè)性狀組成，每個(gè)性狀對(duì)玉米的經(jīng)濟(jì)價(jià)值影響各不相同，如果只對(duì)一種性狀的分析來(lái)評(píng)價(jià)一組在雜交組合的好壞是不夠全面的。并且性狀之間會(huì)互相影響，而且表現(xiàn)型的性狀還包含了環(huán)境因素的影響，本文使用了統(tǒng)計(jì)分析中的主成分分析的相應(yīng)原理，提出了測(cè)定玉米不完全雙列雜交多性狀綜合雜種優(yōu)勢(shì)的方法，簡(jiǎn)稱主成分法。這種方法的基本思路就是先將多個(gè)目標(biāo)性狀進(jìn)行方差分析，取數(shù)量為p，根據(jù)顯著遺傳性狀差異來(lái)選出目標(biāo)性狀q個(gè)，將選出的目標(biāo)性狀的觀測(cè)值乘以自身的相對(duì)重要權(quán)，然后進(jìn)行主成分分析，選取前L個(gè)主成分，使其累計(jì)貢獻(xiàn)率大于85%，得到各主成分的雜種性狀優(yōu)勢(shì)之和為多性狀綜合雜種優(yōu)勢(shì)的估計(jì)值。此方法的優(yōu)點(diǎn)在于既考慮了各性狀的相對(duì)重要性， 又可以消除性狀間的相關(guān)影響和因環(huán)境因素的影響， 得到的綜合雜種優(yōu)勢(shì)的估計(jì)值比較合理[9]。

3.2 對(duì)乘以相對(duì)重要權(quán)的 q 個(gè)目標(biāo)性狀進(jìn)行主成分分析[2-5]

對(duì)這q 個(gè)目標(biāo)性狀進(jìn)行方差分析與協(xié)方差分析記作[yijk=wjxijk]， 則對(duì) j 性狀進(jìn)行方差分析時(shí) ，數(shù)學(xué)模型為：

其中：[yijk]為乘以相對(duì)重要權(quán)后的第j性狀第i品種（系）的第k區(qū)組觀測(cè)值;[μj]為乘以相對(duì)重要權(quán)后的第j性狀的總平均數(shù);[gij]為乘以相對(duì)重要權(quán)后的第j性狀第i品種（系）的基因型效應(yīng);[eijk]為乘以相對(duì)重要權(quán)后的隨機(jī)誤差，相互獨(dú)立，且都服從 N（0 ，[σ2ei]）。

4 服務(wù)器端功能

4.1 管理功能

（1）系統(tǒng)管理員功能：該系統(tǒng)對(duì)管理員的基本信息進(jìn)行管理。它包括添加管理員信息，編制管理員信息，刪除管理員信息。本平臺(tái)對(duì)用戶權(quán)限進(jìn)行了設(shè)置，分為以下三大類(lèi)：

1） 育種家：擁有最高權(quán)限，可使用所有功能。

2） 管理者：可以通過(guò)授權(quán)獲得育種家部分權(quán)限和數(shù)據(jù)管理者的所有權(quán)限。

3） 數(shù)據(jù)管理者：只能上傳和修改數(shù)據(jù)。

（2）玉米信息管理功能：管理員可玉米的性狀信息進(jìn)行管理，并且對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行了有效的管理和分類(lèi)，構(gòu)建了玉米種子信息庫(kù)?？梢栽谑謾C(jī)端和電腦端通過(guò)登錄，添加和修改玉米的考種性狀，可以查看玉米的所有基本的信息，并且可以生成一個(gè)可視化的統(tǒng)計(jì)圖來(lái)查看育種情況。實(shí)現(xiàn)了信息管理和分析利用。

4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)表設(shè)計(jì)

為了實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，庫(kù)名為corn。由于玉米信息極為復(fù)雜，該庫(kù)中設(shè)計(jì)有多個(gè)數(shù)據(jù)表：用戶表、玉米數(shù)據(jù)表等。以下為各表的結(jié)構(gòu)。

（1）admin（管理員表）

用戶（管理員）登錄時(shí)，用戶的用戶名和密碼信息將提交到該表，與該表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，驗(yàn)證是否正確。正確則允許用戶登錄，進(jìn)行下一步操作，否則用戶無(wú)法進(jìn)入系統(tǒng)。

（2）玉米信息的一系列表

該表是管理員對(duì)于玉米的性狀、基礎(chǔ)信息、玉米圖片等玉米信息進(jìn)行管理時(shí)需調(diào)用的表，生成新的類(lèi)別，修改、刪除已有的類(lèi)別都是調(diào)用一系列的玉米信息的表。

5.1 系統(tǒng)管理員功能區(qū)的實(shí)現(xiàn)

該功能區(qū)既能添加管理員又能顯示所有管理員。添加管理員模塊中主要是添加新的管理員，在所有管理員模塊中進(jìn)行管理員的修改，刪除，查詢。下圖是系統(tǒng)管理員功能區(qū)中添加管理員模塊界面圖。

該功能區(qū)分為兩個(gè)功能模塊：添加玉米信息和所有玉米信息。添加管理員模塊中主要是添加新的學(xué)生，在所有玉米信息模塊中進(jìn)行管理員的修改，刪除，查詢。

6 結(jié)論

玉米管理信息系統(tǒng)可以規(guī)范的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和方便地使用育種資源的數(shù)據(jù)，為育種家提供方便的數(shù)據(jù)計(jì)算，降低了育種成本，在系統(tǒng)上進(jìn)行協(xié)同工作，提高了資源使用效率，減少了時(shí)間浪費(fèi)，增加了數(shù)據(jù)精確度，能夠滿足當(dāng)前高校的使用需求。

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