本文關(guān)鍵詞：高通量下水稻育種網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

第30卷 第7期 農(nóng) 業(yè) 工 程 學(xué) 報(bào) Vol.30 No.7

2014年 4月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Apr. 2014 155

高通量下水稻育種網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，武漢 430070）

高 云，何志龍，李小昱※，黎 煊，周小軍，張 輝

摘 要：高通量水稻種植試驗(yàn)以及表型現(xiàn)象檢測是水稻分子遺傳育種研究中的重要步驟。針對種植試驗(yàn)中容易大量存在的育種信息記錄錯(cuò)誤、延遲、整合繁瑣、查詢困難、共享不便等問題，設(shè)計(jì)了基于RFID、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的水稻育種網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)以水稻種植試驗(yàn)為研究對象，通過RFID電子標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)水稻盆栽的實(shí)時(shí)標(biāo)識；建立網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)對種植水稻信息進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問和操作；并針對水稻突變體庫的多代種植，提出了水稻種植家系可追溯的數(shù)據(jù)管理方法，實(shí)現(xiàn)水稻家系的自動追溯和家系樹的自動生成。種植區(qū)試驗(yàn)證明系統(tǒng)能可靠記錄入場水稻盆栽信息，并有出錯(cuò)提示功能；能實(shí)現(xiàn)水稻盆栽在種植區(qū)位置的自動分配及跟蹤管理。系統(tǒng)遠(yuǎn)程訪問、操作，管理正常運(yùn)行，，有效地提高了水稻遺傳育種試驗(yàn)的效率。 關(guān)鍵詞：信息系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；數(shù)據(jù)庫；RFID；水稻育種 doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2014.07.018

中圖分類號：TN915 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1002-6819(2014)-07-0155-08

高 云，何志龍，李小昱，等. 高通量下水稻育種網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2014，30(7)：155－162.

Gao Yun, He Zhilong, Li Xiaoyu, et al. Research of network information management system for high-throughput rice breeding[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2014, 30(7): 155－162. (in Chinese with English abstract)

0 引 言

近年來，關(guān)于遺傳育種的研究已從傳統(tǒng)的常規(guī)育種技術(shù)進(jìn)入依靠生物技術(shù)育種階段，研究內(nèi)容也從單個(gè)基因的測序轉(zhuǎn)為有計(jì)劃、大規(guī)模地檢測水稻等重要生物體的基因圖譜。要實(shí)現(xiàn)水稻分子遺傳育種的目標(biāo)，首要任務(wù)是了解、選擇群體細(xì)胞的生理生化特性以及與之相對應(yīng)的表型現(xiàn)象，也就是要確定植物群體實(shí)際基因或基因片段的表達(dá)與表型現(xiàn)

高通量的水稻種植試驗(yàn)成為象的內(nèi)在關(guān)聯(lián)程度[1-8]。

表型現(xiàn)象驗(yàn)證的重要手段。大規(guī)模、高效率的分子遺傳育種技術(shù)試驗(yàn)平臺是實(shí)現(xiàn)高通量分子遺傳育種試驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。溫、濕度自動調(diào)節(jié)的現(xiàn)代化溫室以及全自動化的水稻種植、栽培、輸送、檢測試驗(yàn)環(huán)境的建立是保證高通量分子遺傳育種試驗(yàn)完成的基礎(chǔ)條件。

收稿日期：2013-04-13 修訂日期：2014-02-26

基金項(xiàng)目：中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助（2013PY052）；國家自然科學(xué)基金（61007058）

作者簡介：高 云（1974－），女（漢），湖北鄂州，副教授，碩士，農(nóng)業(yè)智能檢測與控制。武漢 湖北省武漢市洪山區(qū)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，430070。Email: angelclouder@ 中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會會員（E041700006M）

※通信作者：李小昱（1953－），女（漢），陜西西安，教授，博士生導(dǎo)師，智能化檢測技術(shù)。武漢 湖北省武漢市洪山區(qū)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，430070。Email: lixiaoyu@ 中國農(nóng)業(yè)工程學(xué)會高級會員（E041200068S）

目前，RFID（radio frequency identification

devices）技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化信息管理及數(shù)據(jù)庫技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用較廣泛，三者相結(jié)合主要應(yīng)用于農(nóng)田信息采集[9-12]、食品存儲監(jiān)測及安全跟蹤[13-19]、畜禽養(yǎng)殖監(jiān)測[20-23]等方面。關(guān)于采用編碼的方法結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)對農(nóng)業(yè)中的動、植物進(jìn)行標(biāo)識、溯源和建模方面的研究也有報(bào)道[24-27]。其在農(nóng)作物育種方面的研究則主要涉及育種參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析，育種遺傳過程的計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)模型，農(nóng)作物育種專家系統(tǒng)，種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫和育種信息管理等方面。由于長期以來農(nóng)作物育種信息采用人工方式記錄管理，在育種試驗(yàn)量不大時(shí)，信息管理需求方面的矛盾并未突顯，因此國內(nèi)關(guān)于農(nóng)作物育種信息管理和數(shù)據(jù)庫方面的研究報(bào)導(dǎo)較少[28-30]。隨著分子遺傳育種試驗(yàn)的中信息量的倍增，如何運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對育種試驗(yàn)信息進(jìn)行科學(xué)、高效的管理成為一個(gè)亟待解決的問題。

本文以高通量水稻種植試驗(yàn)為研究對象，在已有的溫室水稻盆栽自動化輸送設(shè)備基礎(chǔ)上，結(jié)合RFID技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)化信息管理及數(shù)據(jù)庫技術(shù)，研究水稻的遺傳育種試驗(yàn)中種植試驗(yàn)信息的管理方案，針對水稻的突變體庫的特點(diǎn)，提出了水稻種植試驗(yàn)家系可追溯的數(shù)據(jù)管理方法，實(shí)現(xiàn)水稻家系的自動追溯和家系樹的自動生成。該研究有效解決了高通量下育種種植試驗(yàn)的信息量大、管理復(fù)雜的問題，提高了試驗(yàn)效率。對于其他與水稻相類似農(nóng)作物育

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