基于PHP的玉米育種信息管理平臺研建

姚芷馨 蘇杰 張隅希 徐軻 李健

摘要：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，比如遺傳因素，環境因素，育種家的個人學識，和選種技巧以及社會環境等等過程。如果單靠個人的經驗和學識去從事育種開發的工作，需要長時間的積累才能獲得一定的進展，現代計算機技術的發展，互聯網的使用以及作物育種科學的持續發展，為數據的存儲、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。

該信息管理平臺利用PHP和MySQL編程實現種子的信息管理，考種的信息管理和有關玉米的文獻查閱為主要板塊分析玉米的性狀信息并且對其進行了有效的管理和分類，該平臺對玉米的信息管理實現了高效率的信息整理和對其性狀進行研究管理，提高了玉米育種的效率，這是一種新型的數據化育種，其管理的高效率和方便性都優于之前的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。

關鍵詞：玉米育種分析;結構化設計;ThinkPHP（3.2.3）框架;MVC模式

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）21-0102-02

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 玉米育種信息管理系統研究狀況

2002年5月，中國珠海舉行了高校數字校園建設的國家重點建設會議，全國將近有40多所高等院校參加此會[6]。會議最終宣布，北京大學，清華大學，中山大學，浙江大學等實現推動效益的教學單位作為召集人，將數字化校園的建設推向一個新的高潮，繼而在全國范圍內陸續召開了相關領域的大型研討會，商討該如何強而有力地推動信息技術在玉米育種管理中的實踐引用，讓其發揮更具便利的作用，以促使對數字化校園建設進行更深層次的研究，從而提高對玉米相關信息的管理水平和工作效率[7]。

2 開發環境介紹

本設計采用的是ThinkPHP（3.2.3）框架和B/S架構，系統使用PHP作為主要開發語言，后臺頁面采用layui框架進行前端開發，Apache作為本地服務器，使用MySQL數據庫用來存放系統數據。

MySQL 數據庫的特點如下：

（1）綜合統一。

（2）面向集合的操作方式

（3）語言簡潔，易學易用。

（4）多用戶、多線程。

（5）客戶機/服務器結構。

（6）支持SQL語言。

3 玉米育種方法測算分析

3.1 玉米不完全雙列雜交多性狀綜合雜種優勢測定方法

作物育種中的雜交育種目前也是玉米生產常常采用的方法，為了得到性狀更加優良的子代，需要進行科學的方法進行相應的雜交實驗來預估雜種的優勢。對于玉米的不完全雙列雜交實驗，能夠對單性狀的雜種優勢得到估測結果。但是玉米的生產指標由多個性狀組成，每個性狀對玉米的經濟價值影響各不相同，如果只對一種性狀的分析來評價一組在雜交組合的好壞是不夠全面的。并且性狀之間會互相影響，而且表現型的性狀還包含了環境因素的影響，本文使用了統計分析中的主成分分析的相應原理，提出了測定玉米不完全雙列雜交多性狀綜合雜種優勢的方法，簡稱主成分法。這種方法的基本思路就是先將多個目標性狀進行方差分析，取數量為p，根據顯著遺傳性狀差異來選出目標性狀q個，將選出的目標性狀的觀測值乘以自身的相對重要權，然后進行主成分分析，選取前L個主成分，使其累計貢獻率大于85%，得到各主成分的雜種性狀優勢之和為多性狀綜合雜種優勢的估計值。此方法的優點在于既考慮了各性狀的相對重要性， 又可以消除性狀間的相關影響和因環境因素的影響， 得到的綜合雜種優勢的估計值比較合理[9]。

3.2 對乘以相對重要權的 q 個目標性狀進行主成分分析[2-5]

對這q 個目標性狀進行方差分析與協方差分析記作[yijk=wjxijk]， 則對 j 性狀進行方差分析時 ，數學模型為：

其中：[yijk]為乘以相對重要權后的第j性狀第i品種（系）的第k區組觀測值;[μj]為乘以相對重要權后的第j性狀的總平均數;[gij]為乘以相對重要權后的第j性狀第i品種（系）的基因型效應;[eijk]為乘以相對重要權后的隨機誤差，相互獨立，且都服從 N（0 ，[σ2ei]）。

4 服務器端功能

4.1 管理功能

（1）系統管理員功能：該系統對管理員的基本信息進行管理。它包括添加管理員信息，編制管理員信息，刪除管理員信息。本平臺對用戶權限進行了設置，分為以下三大類：

1） 育種家：擁有最高權限，可使用所有功能。

2） 管理者：可以通過授權獲得育種家部分權限和數據管理者的所有權限。

3） 數據管理者：只能上傳和修改數據。

（2）玉米信息管理功能：管理員可玉米的性狀信息進行管理，并且對其數據進行了有效的管理和分類，構建了玉米種子信息庫。可以在手機端和電腦端通過登錄，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，并且可以生成一個可視化的統計圖來查看育種情況。實現了信息管理和分析利用。

4.2 數據庫表設計

為了實現本系統的各項功能，該系統設計有一個數據庫，庫名為corn。由于玉米信息極為復雜，該庫中設計有多個數據表：用戶表、玉米數據表等。以下為各表的結構。

（1）admin（管理員表）

用戶（管理員）登錄時，用戶的用戶名和密碼信息將提交到該表，與該表中的數據進行匹配，驗證是否正確。正確則允許用戶登錄，進行下一步操作，否則用戶無法進入系統。

（2）玉米信息的一系列表

該表是管理員對于玉米的性狀、基礎信息、玉米圖片等玉米信息進行管理時需調用的表，生成新的類別，修改、刪除已有的類別都是調用一系列的玉米信息的表。

5.1 系統管理員功能區的實現

該功能區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行管理員的修改，刪除，查詢。下圖是系統管理員功能區中添加管理員模塊界面圖。

該功能區分為兩個功能模塊：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生，在所有玉米信息模塊中進行管理員的修改，刪除，查詢。

6 結論

玉米管理信息系統可以規范的存儲數據和方便地使用育種資源的數據，為育種家提供方便的數據計算，降低了育種成本，在系統上進行協同工作，提高了資源使用效率，減少了時間浪費，增加了數據精確度，能夠滿足當前高校的使用需求。

參考文獻：

[1] 馮獻忠，何玉科，區永祥，等.主要經濟作物分子設計育種[J].植物生理學報，2016（12）：1764-1765.

[2] 嚴涵薇.玉米及其近緣物種無內含子基因的數據庫構建與進化研究[D].安徽農業大學，2014：119.

[3] 李常秀，閆超，玉米葉片病斑數據庫分析與建立[J].黑龍江八一農墾大學學報，2013，25（2）.

[4] 李雪.玉米育種信息管理系統的研究[D].沈陽農業大學，2016.

[5] 王磊.建立有效信息網絡，實現及時信息共享[J].江蘇建材，2013（2）：43-45.

[6] 王昭英.基于MVC設計模式的Django框架的研究與應用[D].西安建筑科技大學，2010.

[7] 吳琛.淺談基于Python的網站開發類課程教學研究[J].福建電腦，2018，34（11）：173-174.

[8] 西北農學院.作物育種學[M].北京：農業出版社，1991：74-75.

[9] 明道緒，黃玉碧，劉永建.玉米不完全雙列雜交多性狀綜合雜種優勢測定方法[J].四川農業大學學報，2000，18（2）.

[10] 劉玉愛.玉米主要數量性狀遺傳參數分析[D].內蒙古農業大學，2006.

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