植物新品种鉴定信息管理系统的研建
|
摘要
人类社会已进入信息化社会，信息化浪潮冲击着每一个国家和地区。目前在我国，国家信息化、地区信息化、行业信息化和企业信息化正在蓬勃开展。在这样的形式下，开展植物新品种保护信息管理系统的研建工作，对于适应林业植物新品种保护发展的需要具有重要而深远的意义。研建植物新品种鉴定信息管理系统，是提高植物新品种管理和服务水平、提高植物新品种鉴定效率和准确性的有效途径，也是我国作为国际植物新品种保护联盟(UPOV)的成员国和一个植物资源大国应该完成的一项任务。
本文以植物新品种保护信息化为研究对象，研制开发了基于凝胶电泳指纹图谱的品种图谱鉴定模块，实现了不同凝胶上的指纹图谱之间的快速比较鉴别和同一凝胶上的指纹图谱的快速比较鉴别，提高了新品种鉴定的效率和准确性。完成了植物新品种形态学鉴定的计算机化，提高了新品种的形态学鉴别方法的效率，尤其是当鉴别品种的形状指标和需要比较的品种数量较多时，鉴定的效率更高。图谱鉴定模块主要应用Delphi实现了图谱图像的预处理(灰度化、对比度调节、中值滤波等)、图谱的分析识别(如泳道的确定、条带的标记和相对迁移率的计算等)、图谱的比较和结果输出等功能。形态学鉴定模块，主要应用动态网站技术中的Asp技术实现了品种形态学特征的比较鉴定。
With the development and application of information technology, the tide of information is impacting every country and region. Nowadays, information is being performed in all kinds of fields throughout our country. Under such circumstances, it is significant to develop the management information system on identification of new varieties of plants, to meet the needs of the protection of plants new varieties, which is a valid access to improve the level of administration and service, and the efficiency and accuracy of new varieties identification. At the same time, such system should be done by our country which is a member of UPOV rich in plants.
Using the protection of new varieties of plants as object, the system basing on gel electrophoresis fingerprint has been developed. It has achieved the quick compare among fingerprints of different or same gel, which improved the efficiency and accuracy of new varieties identification. Thus, the computerization of new varieties conformation has been completed, and the efficiency of identification has been improved. Especially, when there are many form indexes for identification and many varieties, the efficiency is high. In the fingerprint image identification module written by Delphi, many functions has been achieved, such as the function of fingerprint image processing (gray conversion, contrast ratio adjustment, median filter, etc), the function of analysis of fingerprint (including selecting lane, signing band, computing the relativity transfer rate of band) and the function of comparing and outputting the results, etc. In the morphology identification module, written mainly by ASP, the function of compa
ring varieties form characters has been achieved.
本文以植物新品种保护信息化为研究对象，研制开发了基于凝胶电泳指纹图谱的品种图谱鉴定模块，实现了不同凝胶上的指纹图谱之间的快速比较鉴别和同一凝胶上的指纹图谱的快速比较鉴别，提高了新品种鉴定的效率和准确性。完成了植物新品种形态学鉴定的计算机化，提高了新品种的形态学鉴别方法的效率，尤其是当鉴别品种的形状指标和需要比较的品种数量较多时，鉴定的效率更高。图谱鉴定模块主要应用Delphi实现了图谱图像的预处理(灰度化、对比度调节、中值滤波等)、图谱的分析识别(如泳道的确定、条带的标记和相对迁移率的计算等)、图谱的比较和结果输出等功能。形态学鉴定模块，主要应用动态网站技术中的Asp技术实现了品种形态学特征的比较鉴定。
With the development and application of information technology, the tide of information is impacting every country and region. Nowadays, information is being performed in all kinds of fields throughout our country. Under such circumstances, it is significant to develop the management information system on identification of new varieties of plants, to meet the needs of the protection of plants new varieties, which is a valid access to improve the level of administration and service, and the efficiency and accuracy of new varieties identification. At the same time, such system should be done by our country which is a member of UPOV rich in plants.
Using the protection of new varieties of plants as object, the system basing on gel electrophoresis fingerprint has been developed. It has achieved the quick compare among fingerprints of different or same gel, which improved the efficiency and accuracy of new varieties identification. Thus, the computerization of new varieties conformation has been completed, and the efficiency of identification has been improved. Especially, when there are many form indexes for identification and many varieties, the efficiency is high. In the fingerprint image identification module written by Delphi, many functions has been achieved, such as the function of fingerprint image processing (gray conversion, contrast ratio adjustment, median filter, etc), the function of analysis of fingerprint (including selecting lane, signing band, computing the relativity transfer rate of band) and the function of comparing and outputting the results, etc. In the morphology identification module, written mainly by ASP, the function of compa
ring varieties form characters has been achieved.
引文
1．[美]Kenneth．R．Castleman，朱志刚等译．数字图像处理．电子工业出版社，2002，2
2．[美]S．希利尔等，董启雄等译．Active Server Pages编程指南．宇航出版社，1998
3．[日]田村秀行等著，赫荣威等编译．计算机图象处理技术．北京师范大学出版社，1988
4．K．R．Castleman著，朱志刚，林学阎，石定机等译．数字图像处理．Pretice HALL出版公司，电子工业出版社，1998，9
5．柏长青．分子标记在品种鉴定中的应用及前景．中国农技推广，2001，4
6．陈海荣，王建明．植物新品种中请品种权的必要条件．上海农业科技，2001，4
7．程宏煌等．图像分割方法综述．电信快报，2000，10
8．崔屹．数字图象处理与技术．电子工业出版社，1997
9．戴亚文．数字图像处理技术在水表读数识别系统中的应用：[学位论文]．武汉理工大学，2003
10．韩一凡．植物新品种保护及21世纪农林新品种创新．技术创新与植物新品种保护国际研讨会，1999
11．侯亚涛．C／S与B／S混合模式信息系统研究与开发：[学位论文]．西北工业大学，2003
12．胡志远，万晶宏，王利红，钱小红，贺福初．蛋白质组研究中双向聚丙烯酷胺凝胶电泳图谱的计算机分析．军事医学科学院院刊，1998，22(4)
13．黄筱燕．几种常见数字图像格式的比较分析．华南热带农业大学学报，2001，7(4)
14．黄智．图像处理和识别实用程序库．天津科学技术出版社，1989
15．兰海燕，李立会．蛋白质凝胶电泳技术在作物品种鉴定中的应用．中国农业科学，2002，8
16．郎明林，卢少源，赵家发，等．适合我国小麦醇溶蛋白“指纹图谱”绘制的改良APAGE分子标定技术．河北农业大学学报，1998，21(4)
17．郎明林，杨学举，段明革，卢少源，张荣芝．小麦醇溶蛋白电泳指纹鉴定和分析的微机辅助系统．河北农业大学学报，2003，23(4)
18．李常保，张靖．作物品种纯度鉴定技术研究．种子Seed，1999，3
19．李介谷．图像处理技术．上海交通大学出版社，1988
20．李联胜，何水淋，施文祥．多功能分子图谱处理系统的研制．中国医疗器械
杂志，2000，24(2)
21．李新国．林木新品种保护的特殊性、困难性及对策．技术创新与植物新品种保护国际研讨会，1999
22．刘华，贾继增．指纹图谱在作物品种鉴定中的应用．作物品种资源，1997，2
23．刘思衡．作物品种纯度鉴定方法概述．福建农业科技，1997，2
24．刘骏．Delphi数字图像处理及高级应用．科学出版社，2003
25．吕秀华，娄维义，党永岩，柴魏君，许立春．电泳技术的发展和应用．2001，21 (3)
26．明军，张启翔，张义．园林及园艺植物品种鉴定常规技术研究进展．世界林业研究，2002，6
27．冉东亚．国际植物新品种保护进展．中国林业，1999，4
28．冉东亚．中国植物新品种保护进展．北京林业大学学报，2000，22(6)
29．阮秋崎．数字图像处理学．电子工业出版社，2001，1
30．沈庭芝，方子文．数字图像处理及模式识别．北京理工大学出版杜，1998
31．沈霞．电泳技术的现状和发展．中华检验医学杂志，2001，24(5)
32．施季森等．DNA分子标记技术及其在植物新品种保护中的应用．技术创新与植物新品种保护国际研讨会，1999
33．苏光大．微机图像处理系统．清华大学出版社，2000，7
34．陶芳，陈龙英，解淑文．电泳在农作物品种鉴定中的应用．种子科技，1999(4)
35．王国荣．Active server Page & Web数据库．人民邮电出版社，1999，3
36．王景升，王玺，刘国奇，王有福，吴秀艳，姜海英．电泳谱带法在作物品种纯度鉴定上的应用研究．沈阳农业大学学报，1996，27(3)
37．王庆贵．DNA指纹图谱在农作物品种鉴定中的应用．中国标准化，2001，7
38．王新明．应用于药品检测中的图像信息处理系统研究：[学位论文]．西北工业大学，2003
39．王雅静．EAN-13条码图像辨识方法的研究：[学位论文]．山东科技大学，2003
40．吴敏生，王守才，戴景瑞．指纹图谱技术在品种鉴定和纯度分析上的应用．农业生物技术学报，1998，6(1)
41．徐建华．图像处理与分析．科学出版社，1992
42．徐秀林，朱乃硕，果忠祥．分子生物学图像分析系统软件设计．中国医疗器械杂志，2001，25(1)
43．徐秀林，朱乃硕．核苷酸序列分析系统软件设计及应用研究．http://icgr.caas.net.cn
44．杨国胜．凝胶电泳图像计算机分析与实验研究：[学位论文]．河北工业大学，2002
45．杨恒．基于图像信息测度的多尺度边缘检测方法研究：[学位论文]．西安交通大学，1998
46．袁涛等．植物品种分类和鉴定的技术和方法．技术创新与植物新品种保护国际研讨会，1999
47．张方秋等．生物技术对植物新品种保护的影响．技术创新与植物新品种保护国际研讨会，1999
48．张思祥，杨国胜，刘玉泉，王建才，范世福．凝胶电泳图像计算机分析系统的研制．分析仪器，2002，2
49．张文兰，李群，谭振新，侯淑贞，崔梅．作物品种纯度快速鉴定技术及其应用．山东农业科学，2001，2
50．章硫晋．图像分割．科学出版社，2001，2
51．赵荣椿．数字图像处理导论．西北工业大学出版社，1995，6
52．郑成超，温孚江．DNA分子标记技术与作物品种纯度鉴定．山东农业大学学报，1997，28(4)
53．郑建英．数字图像处理技术．内蒙古科技与经济，2002，5
54．中华人民共和国国家林业局植物新品种保护办公室．林业植物新品种保护公报，2000，1
55．朱晓荣．数字图像处理及其应用研究：[学位论文]．河海大学，2001
56．祝军，周爱琴，夏国海，辛淑亮，于龙飞．果树品种(品系)鉴定技术研究进展．河南农业大学学报，2000，4
57. Anderson NG, Tollaksen SL, Pascoe FH, Anderson L. Two-dimensional electrophoretic analysis of wheat seed proteins. Corp Science, 1985, 25
58. Cooke RJ. Gel electrophoresis for identification of plant varieties. Journal of Chromatograph A, 1995, 698
59. Cooke RJ. Handbook ofvariety testing. Swizterland, ISTA, 1992
60. Cooke RJ. The use of electrophoresis for plant variety identification in Agrawal PK and Dadlani M(ED). Techniques in seed science and technology, South Asian Publisher, New Delhi, 1992
61. Fergusen JM, Grabe DF. Identification of cultivars of perennial ryegrass by SDS-PAGE of seed proteins. Crop Science, 1986, 26
62. http://www.cnpvp.net
63. ISTA. Internatinal rules for seed testing-Annexs. Seed Science and Technology, 1999(suppl)27
64. Lepkin L E. A Computer System For Gel Electrophorcsis Analysis. National Institue of Health, 1988
65. Michael S.Camlin. The Possible Application of Biochemical and Molecular Techniques to DUS Testing. International Seminar on Technological Innovation and The National Implementation for The Protection of New Varieties of Plants, 1999
66. Portyanko VA, Sharopova NR, Sozinov AA. Characterisation of Enropean oat gem plasm: allelic variation at complex avenin loci detected by acid polyacrylamide gel electrophoresis. Euphytica, 1998, 102
67. UPOV. Adopted report of the technical committee. Thirty-third Session, Geneva, Oct16-18, 1996, UPOV TC
2．[美]S．希利尔等，董启雄等译．Active Server Pages编程指南．宇航出版社，1998
3．[日]田村秀行等著，赫荣威等编译．计算机图象处理技术．北京师范大学出版社，1988
4．K．R．Castleman著，朱志刚，林学阎，石定机等译．数字图像处理．Pretice HALL出版公司，电子工业出版社，1998，9
5．柏长青．分子标记在品种鉴定中的应用及前景．中国农技推广，2001，4
6．陈海荣，王建明．植物新品种中请品种权的必要条件．上海农业科技，2001，4
7．程宏煌等．图像分割方法综述．电信快报，2000，10
8．崔屹．数字图象处理与技术．电子工业出版社，1997
9．戴亚文．数字图像处理技术在水表读数识别系统中的应用：[学位论文]．武汉理工大学，2003
10．韩一凡．植物新品种保护及21世纪农林新品种创新．技术创新与植物新品种保护国际研讨会，1999
11．侯亚涛．C／S与B／S混合模式信息系统研究与开发：[学位论文]．西北工业大学，2003
12．胡志远，万晶宏，王利红，钱小红，贺福初．蛋白质组研究中双向聚丙烯酷胺凝胶电泳图谱的计算机分析．军事医学科学院院刊，1998，22(4)
13．黄筱燕．几种常见数字图像格式的比较分析．华南热带农业大学学报，2001，7(4)
14．黄智．图像处理和识别实用程序库．天津科学技术出版社，1989
15．兰海燕，李立会．蛋白质凝胶电泳技术在作物品种鉴定中的应用．中国农业科学，2002，8
16．郎明林，卢少源，赵家发，等．适合我国小麦醇溶蛋白“指纹图谱”绘制的改良APAGE分子标定技术．河北农业大学学报，1998，21(4)
17．郎明林，杨学举，段明革，卢少源，张荣芝．小麦醇溶蛋白电泳指纹鉴定和分析的微机辅助系统．河北农业大学学报，2003，23(4)
18．李常保，张靖．作物品种纯度鉴定技术研究．种子Seed，1999，3
19．李介谷．图像处理技术．上海交通大学出版社，1988
20．李联胜，何水淋，施文祥．多功能分子图谱处理系统的研制．中国医疗器械
杂志，2000，24(2)
21．李新国．林木新品种保护的特殊性、困难性及对策．技术创新与植物新品种保护国际研讨会，1999
22．刘华，贾继增．指纹图谱在作物品种鉴定中的应用．作物品种资源，1997，2
23．刘思衡．作物品种纯度鉴定方法概述．福建农业科技，1997，2
24．刘骏．Delphi数字图像处理及高级应用．科学出版社，2003
25．吕秀华，娄维义，党永岩，柴魏君，许立春．电泳技术的发展和应用．2001，21 (3)
26．明军，张启翔，张义．园林及园艺植物品种鉴定常规技术研究进展．世界林业研究，2002，6
27．冉东亚．国际植物新品种保护进展．中国林业，1999，4
28．冉东亚．中国植物新品种保护进展．北京林业大学学报，2000，22(6)
29．阮秋崎．数字图像处理学．电子工业出版社，2001，1
30．沈庭芝，方子文．数字图像处理及模式识别．北京理工大学出版杜，1998
31．沈霞．电泳技术的现状和发展．中华检验医学杂志，2001，24(5)
32．施季森等．DNA分子标记技术及其在植物新品种保护中的应用．技术创新与植物新品种保护国际研讨会，1999
33．苏光大．微机图像处理系统．清华大学出版社，2000，7
34．陶芳，陈龙英，解淑文．电泳在农作物品种鉴定中的应用．种子科技，1999(4)
35．王国荣．Active server Page & Web数据库．人民邮电出版社，1999，3
36．王景升，王玺，刘国奇，王有福，吴秀艳，姜海英．电泳谱带法在作物品种纯度鉴定上的应用研究．沈阳农业大学学报，1996，27(3)
37．王庆贵．DNA指纹图谱在农作物品种鉴定中的应用．中国标准化，2001，7
38．王新明．应用于药品检测中的图像信息处理系统研究：[学位论文]．西北工业大学，2003
39．王雅静．EAN-13条码图像辨识方法的研究：[学位论文]．山东科技大学，2003
40．吴敏生，王守才，戴景瑞．指纹图谱技术在品种鉴定和纯度分析上的应用．农业生物技术学报，1998，6(1)
41．徐建华．图像处理与分析．科学出版社，1992
42．徐秀林，朱乃硕，果忠祥．分子生物学图像分析系统软件设计．中国医疗器械杂志，2001，25(1)
43．徐秀林，朱乃硕．核苷酸序列分析系统软件设计及应用研究．http://icgr.caas.net.cn
44．杨国胜．凝胶电泳图像计算机分析与实验研究：[学位论文]．河北工业大学，2002
45．杨恒．基于图像信息测度的多尺度边缘检测方法研究：[学位论文]．西安交通大学，1998
46．袁涛等．植物品种分类和鉴定的技术和方法．技术创新与植物新品种保护国际研讨会，1999
47．张方秋等．生物技术对植物新品种保护的影响．技术创新与植物新品种保护国际研讨会，1999
48．张思祥，杨国胜，刘玉泉，王建才，范世福．凝胶电泳图像计算机分析系统的研制．分析仪器，2002，2
49．张文兰，李群，谭振新，侯淑贞，崔梅．作物品种纯度快速鉴定技术及其应用．山东农业科学，2001，2
50．章硫晋．图像分割．科学出版社，2001，2
51．赵荣椿．数字图像处理导论．西北工业大学出版社，1995，6
52．郑成超，温孚江．DNA分子标记技术与作物品种纯度鉴定．山东农业大学学报，1997，28(4)
53．郑建英．数字图像处理技术．内蒙古科技与经济，2002，5
54．中华人民共和国国家林业局植物新品种保护办公室．林业植物新品种保护公报，2000，1
55．朱晓荣．数字图像处理及其应用研究：[学位论文]．河海大学，2001
56．祝军，周爱琴，夏国海，辛淑亮，于龙飞．果树品种(品系)鉴定技术研究进展．河南农业大学学报，2000，4
57. Anderson NG, Tollaksen SL, Pascoe FH, Anderson L. Two-dimensional electrophoretic analysis of wheat seed proteins. Corp Science, 1985, 25
58. Cooke RJ. Gel electrophoresis for identification of plant varieties. Journal of Chromatograph A, 1995, 698
59. Cooke RJ. Handbook ofvariety testing. Swizterland, ISTA, 1992
60. Cooke RJ. The use of electrophoresis for plant variety identification in Agrawal PK and Dadlani M(ED). Techniques in seed science and technology, South Asian Publisher, New Delhi, 1992
61. Fergusen JM, Grabe DF. Identification of cultivars of perennial ryegrass by SDS-PAGE of seed proteins. Crop Science, 1986, 26
62. http://www.cnpvp.net
63. ISTA. Internatinal rules for seed testing-Annexs. Seed Science and Technology, 1999(suppl)27
64. Lepkin L E. A Computer System For Gel Electrophorcsis Analysis. National Institue of Health, 1988
65. Michael S.Camlin. The Possible Application of Biochemical and Molecular Techniques to DUS Testing. International Seminar on Technological Innovation and The National Implementation for The Protection of New Varieties of Plants, 1999
66. Portyanko VA, Sharopova NR, Sozinov AA. Characterisation of Enropean oat gem plasm: allelic variation at complex avenin loci detected by acid polyacrylamide gel electrophoresis. Euphytica, 1998, 102
67. UPOV. Adopted report of the technical committee. Thirty-third Session, Geneva, Oct16-18, 1996, UPOV TC