基于VB6.0的西瓜育種可視化管理系統的研建

摘 要： 基于VB6.0編程技術，開發出集系譜管理、組合管理、親本管理、圖片管理、智能選種、數據調庫、組合預測、數據檢索和數理統計分析等功能為一體的可視化育種管理系統，該系統操作簡單、界面友好、通用性較強，適合西瓜育種工作的迫切需求，并且今后可擴展應用到其他作物育種上。

關鍵詞： 西瓜； 系譜管理； 可視化； 育種管理系統； 計算機輔助育種

植物育種是一種實踐性很強的工作，不僅有大量的田間觀察、記錄、室內考種等工作，且有大量的日常數據采集、統計分析和圖片管理工作。對于育種材料較少，性狀數量較小，考察目標個體較少的育種庫材料，傳統的人工篩選方法是可行的，然而對于處理數量大、考察目標多的育種庫材料，育種工作量加大，任務繁重[1-6]。隨著計算機技術在農業領域中得到廣泛的應用，使其能夠快速有效地尋找目標性狀和圖片，而且可精確處理各階段的數據，對于揭示、總結農作物的遺傳規律，輔助育種工作者對育種遺傳過程的控制都有重要價值[7-13]，尤其是商業化育種的迅速發展，育種過程中大量的數據、圖片、性狀信息的管理及數理統計和計算機預先配制組合、后代數學模型實現的系統需求就越加突出。國際同行早就在使用計算機進行育種科研工作了，如孟山都、先鋒、先正達利用計算機輔助育種，支撐其龐大的育種技術體系[14]，而國內只有少數科研單位在使用一些功能單一的、非面向對象的可視化育種軟件，且大多數采用Excel進行一些數據管理和處理工作[15-16]，面對數據多、圖片多，并涉及許多數學原理和計算，我們感覺到在實際育種工作中很不方便，這就迫切需要開發出多功能為一體的可視化綜合管理系統。

1 總體設計

1.1 操作環境及開發平臺

本系統選用WINDOWS操作系統，采用Microsoft Visual Basic 6.0 中文版開發平臺和Access 2003數據庫，結合育種家的經驗，開發系統。

1.2 數據庫設計

我們選擇通用性、安全性、價格等方面有一定優勢數據庫Access 2003。數據庫newyzxt（包含以下表：登錄表、功能簡介表、早熟材料表、中早熟材料表、中晚熟材料表、晚熟材料表、歷年計劃表、品比表、區域表、生產表），數據庫MyData（包含以下表：F值表、SSR值表、X2值表、T值表；），專家知識數據庫。

1.3 系統實現框圖（見圖1）

1.4 系統組成和功能及主要技術

1.4.1 登錄模塊 功能：為了防止數據泄露，不同用戶名、密碼權限不同。技術：采用判斷語句if then 嵌套形式對于用戶名和密碼的判斷，在用選擇語句select case進行后臺數據庫的用戶名和密碼匹配。

1.4.2 基礎信息錄入模塊 功能：實現對系譜、性狀、圖片、數據等信息的輸入、修改、保存、取消。技術：采用下拉控件ComboBox來實現輸入，減少大量錄入工作；通過調用字符串位數函數InStrRev判斷系譜連接符“-”位數，再調用指定數目的字符函數MID讀取所需要部分字符串，合并原系譜智能生成新系譜；圖片采用控件CommonDialog來實現添加調用。

1.4.3 信息查詢模塊 功能：實現對早熟、中早熟、中晚熟、晚熟材料，按時間或系譜進行性狀、圖片、數據等信息的查詢。技術：采用TreeView、DataGrid與Image控件綁定的形式來實現樹狀檢索系譜及相關圖片，并通過計算機語言like '%\" Trim（Text1.text） \"%'與If KeyCode = vbKeyReturn Then Cmdfind_Click方法進行具有相同開頭的系譜查詢，追蹤其宗代。

1.4.4 選種模塊 功能：實現多數據庫跨庫調取數據和智能調庫、選擇功能；可多條件組合查詢進行系譜樹狀檢索，自動實現系譜與圖片匹配；智能選種計劃和存檔；實現數據打印或導入Excel的功能。技術：采用選擇語句Select Case加變量的形式，實現調庫、選擇功能；運用控件ComboBox屬性Enabled， BackColor和Check屬性Ture、False來實現選擇與未選擇顏色標記的完成；采用控件Option、Check與Select和變量配用的形式來實現靈活自由的多條件查詢、選擇；采用控件Option與Select和自設變量配合方法，實現同一圖片框不同圖片的變化；利用創建系統對象CreateObject（\"Excel.Application\"）創建excel應用程序；利用Format、Insert into 方法自動生成新播種編號。

1.4.5 歷年播種計劃模塊 功能：將歷年播種計劃情況保存到庫表中，可以進行時間、地點、系譜查詢歷年播種信息。技術：運用判斷重復語句insert into與not in（select from）方法來實現保存功能。

1.4.6 品種比較試驗模塊 功能：實現對時間、地點、系譜、性狀、圖片等信息的添加、修改、保存、取消等功能；同時在錄入組合信息時自動添加父母本信息和圖片，自動計算小區平均產量和折合667 m2產量。技術：采用多個控件ListView和DataGrid組合的方法，來實現系譜、性狀相關信息的讀取；并采用控件DataGrid與Image組合的方法，來實現系譜與圖片的匹配；調用平均函數AVG，和函數SUM進行平均產量和667 m2產量的計算；運用insert into與select方法來實現優良組合的篩選。

1.4.7 區域試驗模塊 功能：實現對系譜、性狀、圖片、數據等信息的添加、修改、保存、取消等功能；可以按名稱或時間、地點條件查詢新組合表現信息，并計算出總的小區平均產量和總的平均667 m2產量。技術：方法同上。

1.4.8 生產試驗模塊 功能：實現對時間、地點、系譜、性狀、圖片、數據等信息的添加、修改、保存、撤銷等功能；可以按名稱對同一組合的進行查詢，并計算出總的小區平均產量和總的平均667 m2產量。技術：利用Label屬性BorderStyle和Caption實現信息定位，并通過與Picture、DataGrid控件組合的方法來實現相關信息的讀取；

1.4.9 鑒定模塊 功能：實現對親本鑒定、F1鑒定結果的添加、修改、保存、查詢等功能；智能計劃繁種功能。

1.4.10 統計分析模塊 功能：進行方差分析，估算出配合力及相對效應值，計算出遺傳力，做為預配組合前的計算、判斷、篩選的前提條件。技術：采用Function、Format、MsgBox、AVG、SUM設計方差計算程序；采用Print方法顯示計算結果；采用“Select R，” Text.text \" fromF（1%或5%） where R='\" Label.Caption \"'\"方法進行計算結果與F值表、SSR值表等表數據的匹配，自動統計出新組合與對照及組合間差異顯著情況；運用比較交換法進數據排序。

1.4.11 系統設置模塊 權限設置： 設置不同用戶，對窗體的操作權限。數據備份與恢復： 備份數據或對丟失的數據進行恢復。

2 系統的核心模塊運行

2.1 系譜、圖片、數據的管理模塊運行

進入系譜、圖片、數據的管理模塊，選擇早熟、中早熟、中晚熟、晚熟相應的材料庫，制定檢索條件，單擊“選擇查詢”按鈕，可檢索出目標材料。單擊相應系譜，即可顯示相應的圖片（圖2）。

2.2 選種模塊

進入選種系統，設定檢索條件，選擇符合條件的記錄，單擊“單選”或“全選”按鈕，即智能生成播種計劃表，然后進行輸出（打印或導入EXCEL），最后單擊“保存”按鈕，將計劃保存到歷年播種計劃庫表中（圖3）。

2.3 統計分析中的配合力估算模塊

進入配合力測定系統，單擊“添加”按鈕，選擇“父本一”，依次輸入母本、父本、測值1、測值2、測值3，刷新，再分別選擇“父本二、父本三”進行輸入、刷新。單擊“統計分析”按鈕，進行方差分析，再單擊“配合力估算”按鈕，計算出配合力及相對效應值（圖4）。

2.4 品種比較試驗模塊

①進入品種比較試驗系統，單擊“錄入數據和添加圖片”框，進行信息錄入，然后保存（或修改、刪除、撤消，退出）。

②選擇品比日期、試驗地點，查詢相關記錄，單擊品種名稱，即可顯示相應的圖片，同時調出父母本的相關信息，并計算出總小區平均產量和總的平均667 m2產量（圖5）。

3 創新與展望

“西瓜育種可視化管理系統”采用了田間編號與系譜自動匹配生成新系譜的技術，可減少大量、繁瑣的系譜錄入工作。系譜、圖片、數據信息、時間智能匹配，實現性狀、圖片、數據、查詢、調用等集成管理。采用大量公共變量與變量嵌套形式來縮減大量重復的源代碼，精簡代碼，提高速度，減少錯誤。方差分析、配合力估算、遺傳力估算，采用調入數據方式，靈活組合，一鍵計算，使統計分析應用直接結合數據瀏覽，同時減少應用第三方軟件而再次大量重復輸入數據的問題。采用變相形式來實現系譜樹狀檢索功能，追蹤其到宗代，便于育種人員對其遺傳規律的分析和組合的選配。采用變量與函數變化重組的方法進行計算結果與F值表、SSR值表等表數據的匹配，自動統計出新組合與對照及組合間差異顯著情況。

該系統操作簡單、界面友好（圖6）、通用性較強，對育種材料進行了精確、迅速、科學評價，給出了科學的量化指標，提高育種效率，節省大量的人力、物力、財力的投入，并且今后可擴展應用到其他作物育種上，為育種家創造出優良的品種提供了幫助。

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