大豆育种信息管理系统的功能设计与应用

发布时间：2018-12-25 15:44

【摘要】：大豆是世界上最重要的农作物之一,在油料作物生产中占有重要地位。发展大豆生产,对于提高我国大豆在国际贸易中的竞争力有着极大的促进意义。通过信息化技术进行大豆育种,可以提高大豆的育种效率,加大育种规模,多出品种,快出品种。我国农业信息化近年来取得了显著进展,具体到信息化技术在育种上的应用也有了较快的发展,但专门针对大豆进行信息化育种的研究还处于起步阶段。由于大豆在我国的特殊地位,因此研究通过信息化技术进行大豆育种有重要的意义。主要研究结果如下:1.梳理了大豆育种过程中的8个阶段,提出了大豆信息化育种的标准化流程。并对各相应阶段所要调查记载的52个性状进行了总结归纳,同时对这些相关性状进行定量和定性描述。归纳的这8个阶段及其相对应的52个性状,基本涵盖了大豆育种的各个流程及其需要调查记载的性状,满足了实际大豆育种工作的需要。2.根据大豆育种信息管理系统的目标和功用,为便于管理和操作,结合大豆实际育种流程,本研究将系统划分为8个主要功能模块:种质资源模块、组合管理模块、育种设计模块、试验设计模块、档案管理模块、数据分析模块、基础数据模块和系统管理模块,设计出每个模块的功能。各模块的功能设计如下:1)种质资源模块的功能设计:用于管理种质资源和遗传性状稳定的高代品系等稳定材料及育种过程中产生的F1到Fn等中间材料。2)组合管理模块的功能设计:实现围绕育种目标进行组合制定,及对组合进度和后代表现的多维度管理。3)育种设计模块的功能设计:用于不同育种过程中单点、多点和多年试验的规划和设计,包括杂交配组试验、选种试验、品比试验和品鉴试验等。4)试验设计模块的功能设计:主要用于农艺试验的管理,可用于管理新引进品种的生态适应性试验等。5)档案管理模块的功能设计:用于田间农艺性状数据的采集和管理。6)数据分析模块的功能设计:提供了材料综合评价、性状综合评价、针对通用试验设计方法的方差分析、品系的多重比较等多种分析方法,辅助育种家进行材料筛选,提高育种效率。7)基础数据模块的功能设计:通过对组配模式、育种阶段、试验设计方法、种质类型、各生育期需调查性状、员工管理、工人管理等基础信息的定义,对育种系统起到一个支撑作用。8)系统管理模块的功能设计:主要是对用户权限进行分配,对编号生成规则进行管理,实现育种材料信息和试验信息共享和安全隔离。3.与北京农业信息技术研究中心联合进行开发的大豆育种系统,经验证:系统运行速度基本满足要求,田间PDA信息采集和数据上传速度较快;田间PDA信息采集时的拍照功能,可以保留田间原始照片,直观形象;田间性状的相关信息,经采集后可以直接上传,省去了使用记载表记载后需要手工录入电子版的过程,方便快捷,节省时间,提高效率。该系统针对大豆商业化育种材料数量多、测配组合规模庞大、试验基地分布区域广、性状数据海量等特点,通过将现代信息技术与大豆育种关键环节紧密结合,实现育种材料管理、亲本组配、试验设计、性状数据采集、品种评比鉴定、系谱追溯等育种过程的信息化管理,有效提升大豆育种企业的育种效率和市场竞争力。
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【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S565.1;S126

【参考文献】