中國主要農(nóng)作物種子質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的開發(fā)

1、中國主要農(nóng)作物種子質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)的開發(fā)ForpromotingtheapplicationandsharingofseedqualityinformationformaincropsinChina，aweb-basedChinesemaincropsseedqualityinformationsystemwasdevelopedbyusingB/Sarchitecture+ASP+MicrosoftSQLServer.TheC#andXHTML+JavaScriptwereusedtoprogramtheserver-sideandclient-sideassembliesrespectiv

2、ely.Thissystemprovidefourkindsoffunctionsincludingcommondataquery，seedqualityevaluationandidentificationindexdataquery，seedsandseedlingsimagequery，andseedqualityinformationcommunication.Usingthissystem，itwasrealizedtoqueryandcommunicationofsampleseedsofmainsaledmaizevarietiesinthemainproductionareas

3、from2012，andtheproblemswereeffectivelysolvedsuchasthelackofplatformsformaizeseedqualityinformationcollection，utilizationandmanagementandthenotall-inclusiveinformationofseedqualityknownbyuser.Thedevelopment，applicationandimprovementofthissystemwouldbefunctionaltoguaranteetheseedqualityandpromotethera

4、piddevelopmentofmodernseedindustry.KeywordsSeedquality；Maincrops；Maize；Informationsystem；Browser/servermodel種業(yè)是國家戰(zhàn)略性和基礎(chǔ)性核心產(chǎn)業(yè)，種子質(zhì)量作為作物產(chǎn)量和品質(zhì)提升的關(guān)鍵因素已成為現(xiàn)代種業(yè)競爭的核心1。近年來，在世界種子市場份額激烈競爭中，我國種業(yè)面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)和巨大壓力，種子質(zhì)量偏低是我國與國外種子企業(yè)相比處于劣勢的重要原因，也是現(xiàn)代種業(yè)快速健康發(fā)展中亟待解決的關(guān)鍵問題1，2。良種包括優(yōu)良的品種和優(yōu)質(zhì)的種子兩個方面5，現(xiàn)階段如何進(jìn)一步將優(yōu)良品種轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)種子、充分發(fā)揮良種增產(chǎn)潛力

5、，將成為現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展的一項新突破。而開展中國主要農(nóng)作物種子質(zhì)量調(diào)研是現(xiàn)代種業(yè)一項長期持續(xù)的種子質(zhì)量保障重要措施。玉米作為我國第一大糧食作物，種植面積已達(dá)到0.33億公頃，在糧食安全中具有重要地位3，4。在國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項“主要農(nóng)作物高活力種子生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”支持下，我們研究確定了多項種子質(zhì)量評價指標(biāo)及其鑒定方法6，7，并自2012年以來連續(xù)4年對我國黃淮海、華北、西南、東北、西北5個玉米主產(chǎn)區(qū)的市售玉米品種種子樣品進(jìn)行收集，并全面調(diào)研了其種子質(zhì)量情況，獲得了大量種子質(zhì)量信息8，9 ，迫切需要一個能夠存儲和管理日益增長的海量信息并滿足各類用戶信息查詢與交流需求的系統(tǒng)平臺，但

6、目前國內(nèi)缺少此類平臺，限制了對種子質(zhì)量信息快速有效的查詢應(yīng)用和對現(xiàn)階段市售玉米種子質(zhì)量情況的充分了解。在此背景下，依托青島農(nóng)業(yè)大學(xué)青島市主要農(nóng)作物種質(zhì)創(chuàng)新與應(yīng)用重點實驗室，并參考現(xiàn)有的優(yōu)秀農(nóng)作物種質(zhì)數(shù)據(jù)庫建設(shè)經(jīng)驗10-13，采用當(dāng)前體系成熟、應(yīng)用廣泛的技術(shù)和方法，結(jié)合實際需要，我們開發(fā)了中國主要農(nóng)作物種子質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，為我國市售主要農(nóng)作物（本文以玉米為例）種子質(zhì)量數(shù)據(jù)信息的查詢及交流提供了平臺，為種子管理、種子生產(chǎn)加工技術(shù)提升、種子質(zhì)量保障關(guān)鍵技術(shù)研究等方面提供了數(shù)據(jù)支撐，促進(jìn)了我國現(xiàn)代種業(yè)的快速健康發(fā)展。1 系統(tǒng)設(shè)計、架構(gòu)和開發(fā)環(huán)境1.1 系統(tǒng)設(shè)計我們以WindowsServer2008

7、+ASP+MicrosoftSQLServer為開發(fā)技術(shù)體系，基于browser/server架構(gòu)開發(fā)了具有人性化技術(shù)特點的數(shù)據(jù)信息管理查詢網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可為用戶提供高效便捷的信息查詢服務(wù)。1.2系統(tǒng)架構(gòu)該系統(tǒng)架構(gòu)采用了B/S（browser/server）模式，具備系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護(hù)、更新即時生效的優(yōu)勢，用戶利用Web頁面即可登陸本系統(tǒng)查詢界面進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問和查詢（圖1）。信息系統(tǒng)在業(yè)務(wù)應(yīng)用上采取了3層結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)訪問層、領(lǐng)域?qū)雍徒缑鎸?，界面層?fù)責(zé)用戶信息預(yù)處理，基于We映現(xiàn)與用戶交互；領(lǐng)域?qū)迂?fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息查詢具體操作；數(shù)據(jù)訪問層負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作，執(zhí)行數(shù)據(jù)圖像信息查詢，并向領(lǐng)域?qū)臃祷夭樵兘Y(jié)果。這使系統(tǒng)結(jié)

8、構(gòu)更加明確，系統(tǒng)部署、維護(hù)和升級成本大幅降低、使用更加靈活、操作更為簡便。1.3系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境1.3.1 硬件環(huán)境系統(tǒng)開發(fā)硬件環(huán)境基于X3650M5®務(wù)器及其附屬系統(tǒng)，主要參數(shù)為雙CPUIntelXeonE5-2603V3,六核；內(nèi)存：32GBDDR31333ECCRAID5存儲系統(tǒng)：3X1TBSAS硬盤；網(wǎng)卡：雙以太1000M。1.3.2 軟件環(huán)境Windows7操作系統(tǒng)環(huán)境下，采用MicrosoftVisualStudio2013、MacromediaDreamWeaver8和MacromediaFireWoks8作為開發(fā)平臺，應(yīng)用JavaScript和ASPif言分別編寫瀏覽器和

9、服務(wù)器端代碼，利用AdobePhotoshopCS3軟件進(jìn)行圖像處理，通過WebDevelopment將代碼編譯成MSIL(MicrosoftIntermediateLanguage)程序集上傳至服務(wù)器完成軟件開發(fā)。在WindowsServer2008操作系統(tǒng)環(huán)境下，以IIS(MicrosoftInternetInformationServer)作為網(wǎng)站服務(wù)器，用戶可直接或通過Windows身份驗證訪問SQLB據(jù)庫服務(wù)器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的查詢和發(fā)布。2 系統(tǒng)實現(xiàn)2.1 用戶權(quán)限管理為了增強(qiáng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全性和滿足不同用戶數(shù)據(jù)信息查詢需求，將用戶類型分為開放用戶、注冊用戶和超級用戶三種，開放用戶為默認(rèn)

10、用戶模式，可進(jìn)行共性數(shù)據(jù)查詢；注冊用戶不僅具有開放用戶權(quán)限，密碼登陸后還可進(jìn)行特性數(shù)據(jù)查詢，包括更加詳細(xì)的種子質(zhì)量評價鑒定數(shù)據(jù)、圖像等信息，該用戶類型主要面對種子管理部門、種子生產(chǎn)企業(yè)及相關(guān)科研單位等；超級用戶即計算機(jī)管理員身份，具備系統(tǒng)最高權(quán)限，如：系統(tǒng)數(shù)據(jù)更新、維護(hù)等。2.2 數(shù)據(jù)庫構(gòu)建本系統(tǒng)以MicrosoftSQLServer2008作為數(shù)據(jù)庫解決方案，構(gòu)建了共性和特性2個底層數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫字段設(shè)計和數(shù)據(jù)錄入方式根據(jù)系統(tǒng)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。共性數(shù)據(jù)庫包含玉米樣品種子的基本描述信息及品種介紹，而特性數(shù)據(jù)庫包含較為全面的種子質(zhì)量評價鑒定指標(biāo)數(shù)據(jù)、圖像等信息，兩者所包含的字段及其分類如表1所示。2

11、.3 系統(tǒng)功能劃分中國主要農(nóng)作物種子質(zhì)量信息系統(tǒng)根據(jù)作物的不同可分成玉米、小麥、水稻等種子質(zhì)量信息子系統(tǒng)，本文以玉米為例介紹系統(tǒng)功能的分解情況。玉米種子質(zhì)量子系統(tǒng)在2個底層數(shù)據(jù)庫（共性數(shù)據(jù)庫和特性數(shù)據(jù)庫）基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶類型及需求，細(xì)化了應(yīng)用范圍，有針對性地設(shè)計了“共性數(shù)據(jù)查詢”、“種子質(zhì)量評價鑒定核心數(shù)據(jù)查詢”、“種子幼苗圖像查詢”、“種子質(zhì)量信息交流”4個模塊。其中，“種子質(zhì)量評價鑒定核心數(shù)據(jù)查詢”（是系統(tǒng)的核心功能）、“種子幼苗圖像查詢”模塊基于特性數(shù)據(jù)庫，面向注冊用戶。“種子幼苗圖像查詢”是對“種子質(zhì)量評價鑒定核心數(shù)據(jù)查詢”的優(yōu)化和擴(kuò)展，以“數(shù)據(jù)+圖像”方式更好地反映樣品種子質(zhì)量情況。

12、系統(tǒng)支持不同品種、生產(chǎn)年份、制種企業(yè)等樣品間種子質(zhì)量信息的比較分析?！肮残詳?shù)據(jù)查詢”基于共性數(shù)據(jù)庫，主要面向開放用戶，包括樣品品種名稱及品種介紹、樣品收集地、包裝樣式（按重量包裝、按粒包裝、散裝）等，查詢字段較少，多為基本信息?！胺N子質(zhì)量信息交流”能夠以在線的方式給用戶提供種子質(zhì)量相關(guān)信息，同時整理保存用戶反饋的種子質(zhì)量信息，最終實現(xiàn)玉米種子質(zhì)量信息網(wǎng)絡(luò)化共享模式。2.4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護(hù)超級用戶密碼登錄后通過系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息后臺管理界面（圖2）完成信息添加、修改、更新、刪除等操作，并定期對用戶反饋的種子質(zhì)量信息進(jìn)行歸納整理、分析答復(fù)。在數(shù)據(jù)信息補(bǔ)充修改功能實現(xiàn)上，一方面可以直接在對話框中進(jìn)行修改，另

13、一方面對于大批量數(shù)據(jù)信息來說，則可按照系統(tǒng)提供的格式模版，借助Excel將目標(biāo)數(shù)據(jù)、圖像等信息整理好后直接上傳、保存、發(fā)布。此外，為提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息安全性，系統(tǒng)具備定期自動數(shù)據(jù)備份功能。3 系統(tǒng)應(yīng)用以玉米為例進(jìn)行應(yīng)用說明。首先登錄中國主要農(nóng)作物種子質(zhì)量信息系統(tǒng)，直接登入或密碼登入，若需獲得注冊用戶權(quán)限，登入注冊后即可。密碼登錄后選擇作物類型玉米，即可進(jìn)入玉米種子質(zhì)量子系統(tǒng)查詢界面，然后根據(jù)需要選擇目標(biāo)模塊。以核心模塊“種子質(zhì)量評價鑒定核心數(shù)據(jù)查詢”為例，Web#面上有“幼苗生長指標(biāo)”、“種子物理性狀”、“種子化學(xué)性狀”、“植株性狀”5個字段，根據(jù)查詢目標(biāo)進(jìn)行選擇，以“種子發(fā)芽性狀”為例，用戶通

14、過下拉框選擇查詢字段，并在右側(cè)的文本框中輸入相應(yīng)內(nèi)容，在“生產(chǎn)年份”文本框中選擇或直接輸入年份后點擊查詢即可。在獲得種子發(fā)芽性狀指標(biāo)數(shù)據(jù)同時點擊圖片按鈕即可獲得對應(yīng)的圖片信息。查詢結(jié)束后，點擊“導(dǎo)出”按鈕，系統(tǒng)自動將用戶在該模塊下查詢的目標(biāo)數(shù)據(jù)及圖像信息以報告形式導(dǎo)出，供用戶保存打印，點擊“全部導(dǎo)出”系統(tǒng)自動將各模塊的目標(biāo)數(shù)據(jù)信息全部導(dǎo)出供用戶保存打印。此外，系統(tǒng)還支持用戶進(jìn)行種子質(zhì)量信息交流，特殊需求可通過電話、郵箱直接與我們聯(lián)系。圖3為中國主要農(nóng)作物種子質(zhì)量信息系統(tǒng)工作流程。4 討論與結(jié)論中國主要農(nóng)作物種子質(zhì)量信息系統(tǒng)玉米子系統(tǒng)解決了長期以來我國市售玉米種子質(zhì)量信息不足、缺失、分散、難以集

15、中查詢應(yīng)用的局面。該系統(tǒng)能夠?qū)⑽覈髂甓戎饕惺塾衩追N子質(zhì)量信息進(jìn)行分類匯總，為種子管理、生產(chǎn)、種子質(zhì)量研究等方面提供了數(shù)據(jù)支撐，在保障和提升玉米種子質(zhì)量上具有良好的促進(jìn)作用。為方便用戶登入玉米種子質(zhì)量子系統(tǒng)中查詢信息，我們基于B/S架構(gòu)+ASP+MicrosoftSQLServer，在模塊建設(shè)、種子質(zhì)量評價鑒定字段設(shè)計、查詢頁面設(shè)計、功能實現(xiàn)等方面進(jìn)行了研發(fā)與創(chuàng)新，特別是前期在種子質(zhì)量評價鑒定指標(biāo)的篩選和最適鑒定方法的確定方面（如：抗冷測定、加速老化測定、抗鹽測定、抗旱測定等）開展了大量研究工作，建立了實用、合理、科學(xué)的種子質(zhì)量評價技術(shù)體系。另外，本系統(tǒng)在信息上傳、修改、導(dǎo)出規(guī)范等方面的設(shè)計與實現(xiàn)，大大提高了信息查