甘蔗糖业  2011 Issue (6): 37-43   PDF    
基于MS ACCESS的甘蔗杂交数据库管理系统
张琼, 邓海华 , 张垂明, 陈勇生, 劳方业, 李华春, 齐永文    
广州甘蔗糖业研究所广东省甘蔗改良与生物炼制重点实验室, 广东, 广州, 510316
摘要:以MS Access为数据库平台,建立了甘蔗杂交数据库管理系统.系统含花穗录入、组合选配、杂交记录、杂交完成、计划进度、种植计划、计划管理、计划外花穗、种子信息、花穗分发、报表等功能模块.可根据现存花穗与杂交计划自动匹配组合,对不能满足自动匹配的花穗进行手工选配,组合选配灵活、方便、快速.系统将条形码技术与数据库程序结合,实现计算机智能识别,实现快速定位、跟踪记录、相关日期数据的自动录入和甘蔗杂交制种全过程操作和数据跟踪管理.
关键词甘蔗     杂交制种     数据库管理     条形码    
Database Management System Based on MS Access for Sugarcane Crossing
ZHANG Qiong, DENG Hai-hua , ZHANG Chui-ming, CHEN Yong-sheng, LAO Fang-ye, LI Hua-chun, QI Yong-wen    
Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute/Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement & Biorefinery, Guangzhou 510316
Abstract: A database system based on MS Access for sugarcane crossing management was established,which consists of 11 functional modules,i.e.flowering tassel records,crossing combination selection,crossing records,pollination completion data,crossing plan query,parental nursery information,crossing plan input,unplanned pollinated tassel management,seed germination records,pollinated tassel distribution management and reports and so on.Sugarcane breeders can use this system to make crossing combinations automatically and to make combinations manually for the remaining tassels that can not be paired automatically.Making crossing combinations become easier,convenient and timesaving by the aid of this system.Combined bar code technology with database program,the system possesses the function of computer management for whole operational process of sugarcane hybrid seed production with computer intelligent record identification and tracking,and automatic input of the date data.
Key words: Sugarcane     Hybrid seed production     Database management     Barcode    

在海南甘蔗育种场,甘蔗亲本一般种植8~18 个月开花,杂交制种集中在11~1 月。品种花期持 续7~45 天不等,单茎花期持续5~10 天。由于亲 本材料开花的情况难以在杂交季前准确预测,在杂 交季中必须每天根据花茎供应情况确定杂交组合, 且花茎一旦开花,必须尽快配制组合,而且每天配 制组合的工作一般要在上午10 时前完成,工作人 员需采花茎、配组合、写标签、安排杂交单元格(杂 交位置)、授粉、将完成杂交的花茎移出单元格等, 工作非常紧张。在甘蔗杂交制种过程中,提高组合 选配的效率、快速找到空置单元格、安排杂交非常 重要。资料管理和操作过程管理手段落后是延误组 合配制时间,造成花茎浪费或花穗质量下降的重要 原因。建立甘蔗杂交管理数据库,应用计算机辅助 杂交组合选配以及杂交制种过程中各环节的管理, 可使甘蔗杂交制种人员从繁琐的事务中解脱出来, 有更多的时间和精力发现可用花穗和用好花穗,提 高制种效率,而且还可减少记录错误、方便资料的 系统化收集积累和查询。

根据甘蔗杂交制种的特点和应用需求,建立了 基于MS Access 的甘蔗杂交数据库管理系统,实现 了甘蔗杂交制种全过程的数据库管理。系统将条形 码技术与数据库程序相结合,实现快速定位、跟踪 记录、自动录入杂交完成日期、种子试验日期、花 穗分发日期等数据,进一步提高了工作效率和数据 录入的准确性。

本系统单机运行,界面友好,专业性与实用性 强,运行速度快,功能扩充与系统维护方便,掌握 计算机操作基础技术的人员即可顺利进行各种功能 的操作。系统具有甘蔗杂交制种全过程操作和数据 跟踪管理、数据贮存与统计报表等多方面的功能, 并集成了利用条形码进行计算机智能识别的功能。

1 系统的主要功能模块

本系统是基于MS Access 数据库平台的关系型 数据库,含日常操作、系统设置和用户权限管理3 大部分。日常操作是杂交制种操作与管理的核心部 分,包括花穗录入、组合选配、杂交记录、杂交完 成、计划进度、种植计划、计划管理、计划外花穗、 种子信息、花穗分发和报表等11 个功能模块,如 图1 所示。本文主要介绍日常操作部分。

图1 杂交管理系统主菜单
2 主要功能模块及其操作
2.1 花穗录入

本系统通过下拉列表框选择亲本名称(见图 2),按亲本的父、母性将增加或减少的花穗数量录 入系统,如录入亲本花穗的增加量时,按“确定新 增”按钮,反之按“确定减少”按钮,图右方列出 新增或减少的花穗,如点击“刷新现存花穗”按钮, 图左方则显示最新的现存花穗数量。花穗是杂交组 合自动匹配的必要条件,系统根据现存花穗的种类 和数量来判断满足条件的杂交计划。

图2 花穗录入窗体
2.2 组合选配

该模块是杂交系统的核心,包括现存花穗与杂 交计划的自动匹配和手工选配,杂交单元格(位置) 选择和生成杂交记录等操作与管理。

2.2.1 杂交季

在进行杂交操作时,首先选择杂交季。

2.2.2 组合选配

含组合的自动选配(图中按钮是“组合选配”) 和手工选配。手工选配还设置了只用于计划外的选 配──手动计划功能。

⑴组合自动选配

实现组合的自动选配的前提条件是先录入可供 花穗。点击“组合选配”,系统根据现存花穗的种 类和数量自动匹配给未杂交的组合并显示出来(见 图3),图的左上方是自动匹配结果。自动匹配后显 示了母本、父本、待分配数(计划数)、可分配数等 信息。只有可分配数大于0,才可进行杂交操作。

图3 杂交组合选配窗体

⑵手工选配

选定手工选配后,显示结果如图4 所示,图4 与图3 的不同之处是图的左上角所显示的内容不 同。图4 左上方显示的是待杂交组合,包括母本、 父本和各组合的未杂交穗数。该功能设置可按母本 或父本排序找查组合,也可在系统提供的母、父本 下拉式菜单中查找组合,或输入所需的母、父本名 称分别按“Enter”键,当选定杂交组合后,在右上 方则显示该组合所有的计划。杂交组合的手工选配 的优点是不需要录入花穗,但选配时随机性较大, 所花的时间也较多。

图4 手工选配

另一个是针对计划外的杂交组合进行选配称为 手动计划。计划外杂交组合的产生,源于当天亲本 花穗不能与杂交计划完全匹配,花穗剩余,因而要 临时增加计划。计划外杂交组合不多,单独显示易 于查找,方便操作。当点击“只示显手工计划”时, 图4 的左上方只显示计划外的杂交组合。

2.2.3 选定匹配组合

当采用自动匹配时,根据显示的匹配结果,确 定选择组合。“可分配数”等于0 的组合,表示该 组合未能分配到花穗,如果选择其进行杂交操作, 系统给予提示不能进行杂交的原因。只可选定“可 分配数”大于零的组合进行操作。当需要选定某一 组合时,须将光标移到该组合上。手工选配方式的 组合选定不受系统花穗的限制,只要选可进行杂交 的组合即可。

2.2.4 选定计划

当选定某一组合后,图3(或图4)的右上方即 显示该组合的所有计划供选择杂交,进行杂交操作 时,我们只需要显示未杂交的计划,因此,将系统 设置的“只显示未分配计划”按钮打“√”即可。 当需要对某一计划进行操作时,将光标移至该计划 上,这时在图3(或图4)的中部显示了选定的组合 的计划号、母本和父本等信息,为安全起见,其中 的一些信息不允许改动,以灰暗色显示。

2.2.5 杂交位置

杂交计划选定以后,接着就是选择杂交位置(单 元格),系统设置了“最近相同单元格”和一般的 “选定单元格”2 种方式。为便于管理,可把母、 父本相同的组合或父本相同的组合放在同一单元格 或相邻位置(父本不同的组合不能放于同一单元 格)。当点击“最近相同单元格”时,系统显示与 选定的组合相同或父本相同的杂交位置(单元格)供 选择,如果之前没有与之相同或父本相同的组合, 则显示为空白,这时,必须点击另一个按钮──“选 定单元格”。系统设定,一个单元格最多可放置4 个组合(4 条母本花茎),当一个组合的杂交完成(授 粉完成)后,单元格空置可被再次利用,无需人工 实地查看单元格状况,以达到提高工作效率的目 的。

2.2.6 杂交日期

系统自动设定杂交日期为当前日期,如果杂交 信息提前录入,则需要改动杂交日期。

2.2.7 确定杂交

当完成以上操作后,点击“确定杂交”按钮, 这个组合的有关信息则被贮存于数据库中,并显示 于图的右下方(见图3 或图4),即完成一个杂交操 作。为了花穗分配和条码识别的需要,系统采用1 穗1 操作方式,以实现1 个母本花穗对应1 个杂交 号。完成一个杂交操作后,花穗数量减少了,如果 需要将花穗重新分配给组合,则按“重新组合”按 钮,这时系统显示最新匹配结果。当每按一次“确 定杂交按钮”,便自动产生一个杂交号,生成一条 新的杂交记录,每个杂交号是唯一的,是由杂交日 期和杂交顺序号组成,顺序号每天从001 开始,最 大的编号是999。利用杂交号生成条形码标签作为 识别杂交记录的唯一标识,应用于杂交完成、种子 萌芽和花穗分发的数据录入。

2.3 杂交记录

组合选配模块只是完成了杂交组合的选配和对 组合的有关信息贮存,而杂交记录条码标签的打 印、杂交组合(杂交记录)工作表的打印以及有关信 息的查询、修改则由杂交记录管理模块完成(见图 5)。

图5 杂交记录管理
2.3.1 条形码标签的打印

组合选配完成后,首先打印条形码标签,标签 格式见图6。在择杂交日期的前提下,可对系统提 供的杂交季、单位、母本、父本、单元格进行单选 或多选或不选来查询杂交记录并按查询条件打印条 形码标签(见图7)。条形码标签记录的信息有单元 格编号、母本、父本、杂交日期、单位、计划号、 条形码及杂交号,杂交工人根据条形码标签单元格 的编号、母本和父本信息,查找杂交温室对应单元 格位置放置杂交组合,并把条形码标签挂于母本茎 上。

图6 杂交记录条形码标签

图7 按条件显示查询结果及标签预览

条形码标签伴随杂交制种的全过程,从杂交开 始、授粉完成、种子发芽试验至花穗分发。

2.3.2 打印杂交记录工作表

为了纸质保存和便于核查资料,每天完成组合 选配杂交操作后必须打印杂交记录工作表。可通过 系统提供的“杂交日期”下拉式菜单选择杂交日期, 点击“记录预览”按钮,弹出杂交记录工作报表(见 图8)。杂交记录报表显示了组合的杂交号、单位、 计划号、单元格、母本、父本、杂交日期等信息。

图8 杂交记录表样
2.4 杂交完成

杂交授粉结束后,母本花穗移离杂交单元格 时,需登记完成穗数和完成日期。系统引入条码技 术,智能识别代替键盘操作,完成这一操作。在“杂 交完成”窗体中,设置了3 个文本框(见图9),杂 交号文本框是用来接收条码枪扫描的条码信息,完 成穗数和完成日期文本框中的数据是系统设定的, 分别是1 和当前日期,可根据实际情况作修改。当 扫描挂于花穗上的条码时,条码上的信息(杂交号) 读入杂交号文本框,与此同时,窗体上的完成穗数 和完成日期信息即贮存于与该条码信息相同的记录 中并显示,为了正确接收下一个条码信息,系统清 空了杂交号文本框,把光标重置于该文本框上,等 待接收下一个扫描信息。

图9 杂交完成数据录入
2.5 计划进度

本模块实现计划进度查询。可按杂交季、单位、 母本、父本单个字段或多个字段查询,可分别按已 全部杂交的计划和全部计划显示,其选择是点击“已 全部杂交的计划”复选框(见图10)。

图10 计划进度管理
2.6 种植计划

本模块是实现对某杂交季种植亲本信息的查 询、数据的修改与添加(见图11)。

图11 亲本种植计划管理
2.7 计划管理

该模块实现对正常的杂交计划、批量增加计划 和手动增加计划(计划外组合)3 方面和管理(见图 12)。

图12 杂交计划管理
2.8 计划外花穗

其功能是将计划外花穗分配给有需要的单位, 如果分配到计划外花穗的单位,在进行花穗统计时 则自动统计这部分花穗数据。界面设置了分配和查 询2 个功能。

2.8.1 分配

首先选定计划,可通过系统提供的母本和父本 的下拉式菜单提供的亲本查找计划(图13)。图左边 显示的是杂交计划,图右上方则显示该计划的杂交 记录,在系统的数据表中,每一母本花穗为一条杂 交记录。当选定杂交计划后,右边显示了相应的待 分配的杂交花穗,点击记录单位简称的空白处时, 则显示了各育单位名称供选择。选择单位后,即完 成该花穗的分配。为方便计划选定,系统提供了显 示方式的复选框,当打“√”时,计划外列表子窗 体只显示未分配的杂交计划。

图13 计划外花穗分配
2.8.2 查询

要了解各单位分配到多少计划外花穗,只要在 图的上方单位的下拉式菜单中选择单位后,图的右 下方则显示了该单位已分配到的计划外花穗。

2.9 种子信息

其功能是实现种子发芽试验数据录入及其报表 打印预览,另设两个命令按钮分别调用种子袋标签 窗体和花穗分发窗体。

在花穗分发给各育种单位前,要对杂交种子取 样进行萌芽试验,记录其萌芽数。在进行种子萌芽 试验时,剪取花穗的条码签贴于培养皿上,在数据 录入时,用扫描枪扫描培养皿上的条码,以自动定 位对应的记录。

2.9.1 数据录入

点击“种子信息”,弹出“种子数据录入”窗体 (见图14),窗体的上半部设置了6 个文本框,其中: 杂交号、发芽数、数录日期三个文本框与数据录入 有关,其余的作显示或查询用。光标将按设定停留 在“杂交号”文本框内等待录入杂交号。

图14 种子发芽数据录入

利用条码技术读入杂交号,录入种子萌芽数 据,数录日期系统设置为当前日期,按确定录入按 钮后即完成一个花穗(一条记录)的种子萌芽数据的 录入(见图15)。

图15 自动读入杂交号
2.9.2 报表预览

以时间设定预览条件,当在数录日期文本框上 输入了日期后,点击报表预览按钮,系统则按设定 的格式显示种子信息报表(见图16),可根据需要打 印种子信息报表。

图16 种子信息报表
2.10 花穗分发

其功能是利用条码技术读入杂交号,将花穗分 发日期自动赋予管理系统(见图17)。种子萌芽试验 结束后,便着手将杂交花穗分发给各育种单位,花 穗分发是分批进行的,分发时登记分发日期,依据 分发日期进行花穗的统计和清单的打印。

图17 花穗分发日期自动记录
2.11 报表

杂交工作完成后,要对杂交计划完成情况、组 合数量、 花穗分发进行统计及报表打印,因此系 统设置了如图18 所示的报表。前面介绍的杂交记 录报表、种子信息报表和种子袋标签不在此报表功 能模块中执行。

图18 报表列表

对图18 列出的5 个报表进行预览打印时,除 花穗分发清单报表需要输入单位名称和杂交季外, 如图19 所示,其余的4 个报表只需要输入杂交季 便可确定预览打印。

图19 报表列表

花穗分发清单和花穗分发汇总表两报表可根据 花穗分发日期按时段统计,如果需要按时段统计, 在“分发起始日期”和“分发截止日期”文本框上 填上日期。这2 个条件可以单选或双选或不选,根 据需要选择。

3 小结与讨论

(1)本系统是针对甘蔗杂交制种操作与管理设 计的专用数据库管理系统。系统将条形码技术与数 据库程序相结合,利用条形码跟踪杂交花穗,达到 快速、准确定位杂交记录,从而提高种子萌芽试验 数据录入和杂交种子分发的速度和准确性。杂交制 种过程中所需记录的日期,包括杂交完成日期、种 子试验日期、花穗分发日期可由扫描条码自动录 入。

(2)系统根据已录入的杂交计划和现存花穗 量,自动匹配杂交组合,同时可对未能匹配组合的 花穗人工选配组合。组合选配速度快、效率高。系 统按选定条件打印条码标签和杂交工作表,以条码 标签代替传统的手写标签,整个杂交制种过程无需 手工抄写,并具备比较完善的资料查询和打印输出 功能,资料调用与数据统计方便快捷。

(3)实现甘蔗杂交单元格(位置)的智能跟踪。利 用杂交结束日期判断单元格状态,在操作界面上直 观地显示杂交单元格的占用状态,供安排杂交位置 时选择,无须逐一现场检查、记录单元格是否已被 占用后再确定杂交位置,达到提高工作效率的目 的。

(4)根据甘蔗科研的特点,建立专业数据库, 结合条形码技术的应用,有助于提高工作效率和试 验数据的科学化管理水平。

(本篇责任编校:李金玉)