2024年3月5日发(作者：为什么那么多人骂鸿蒙)

种质资源库数字化建设方案

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1 前言

1.1 背景

农作物育种是农业增产的重要保障，良种对增产的贡献率达35%以上

国家十二五规划：种植业总体规划为：保护耕地，主要农产品满足需求。粮食方面，我国耕地面积持续减少，农作物

中心十二五规划：针对育种环节，开展种质资源综合数据库建设和知识发现模型研究，开发育种方案计算机辅助设计系统，结合田间育种业务流程，开发系列化相对配套完备的品种认知和田间育种过程信息化软硬件装备

目前育种过程中，大量的工作需要人工完成，育种成为一项繁重的科研劳动。因此，迫切需要高效、专用的育种辅助工具

1.1 项目目标

种质的保藏，包括育成品种和本地重要的育种中间材料；

为育种者提供具有育种价值的亲本，包括亲本的名称、来源地、育成时间、主要特性等.

2 业务分析

2.1 概述

保存种子的种质基因库又叫种子库，其保存条件涉及种子生理代谢的各种条件，可保存的时间长短依种类不同而异，一般保存在5℃ 或更低温度条件下，或保存含水量为5%～7%的种子于密闭容器中，或保存种子于相对湿度低于20%的条件下，亦可将种子保存在液态氮中(-196℃)。有生命活力的种子都要进行生理代谢，所以种子的保存时间还是有限的，需要定期进行检测，当种子的发芽率低于20%时，就需要更新种子。

我国的农作物种质资源材料分两级保存。长期保存的材料由中国农业科学院2

作物品种资源研究所的长期库贮存。中期保存的材料由各地方农业科学院（所）或中国农业科学院有关研究所的中期库保存。长期库向各中期库提供更新用种；各中期库除向长期库提供贮存种子外，还向育种者提供研究材料。短期库可作为各省市种子公司用以保存优良种子的库房。普通种子库为保存第二年生产用种的库房

贮藏环境（主要指温度和湿度）对种子的寿命影响很大。根据库内温、湿度环境的不同，种子贮藏建筑可分为4类:①长期贮藏库，温度－10℃以下，相对湿度30％左右，贮藏期为30年以上；②中期贮藏库，温度0～5℃，相对湿度30～40％，贮藏期为15年左右；③短期贮藏库，温度10～15℃，相对湿度50～60％，贮藏期为3～5年；④普通种子库，采用自然或机械通风调节库内温度,种子贮藏期为1年。长期贮藏库和中期贮藏库属于种质资源库。当采用密封的盒或罐包装种子时，贮藏库的湿度可不控制。

贮藏室的建筑设计和施工要求主要包括以下各项：①保持低温、干燥环境。为阻止外界热气流、水蒸汽侵入贮藏室而影响室内温、湿度的相对稳定性，贮藏室的围护结构（地面、墙体、顶棚）应设置隔气层和绝热层，并使两者紧密连接，防止出现冷桥。贮藏室平面宜设计成方形,每间面积宜控制在20～50平方米。面积过大,温、湿度不易控制;面积过小,则人体的散热也会引起温、湿度变化。当贮藏室有两种以上温、湿度要求时，可采用“回”字形套间作法，即短期贮藏室在外层，中期贮藏室在中层，长期贮藏室包在内层，以缩小贮藏室内外的温、湿度差,提高隔热、防湿性能,从而节省能耗。贮藏室的位置尽量避免阳光直射。②防止地下土壤冻胀引起破坏作用。当贮藏室温度低于 0℃、地基土为冻胀性土时，土壤中的水分冻结会产生冻胀破坏力，严重时能使墙、柱的基础抬起，造成结构破坏。为此，应在地坪下设置绝热层和隔气层，并需采用通风加热或通热油管加热等方法，提高土温，防止土壤冻胀。③防止热湿交换时产生的破坏作用。开启贮藏室外门时，室内外空气进行热湿交换，极易引起室内墙壁表面产生凝结水或冰霜。为此，应选择防水性、抗冻性强的建筑材料，并应在出入口设置缓冲间。

辅助用房建筑中的干燥间和干燥工作室以及发芽室在建筑上也有特殊要求。种子在贮藏前，需要在干燥间进行干燥处理，以降低种子含水量。烘干种子的温度因作物种类而异,谷类作物一般为35℃±5℃。在采用干燥箱烘干种子时可不3

设干燥间，而将干燥箱布置在干燥工作室内。干燥工作室的温度一般为20℃,相对湿度为30％左右，其围护结构应采取绝热和隔气措施。为检查种子的发芽力,每隔5～10年要将种子在发芽室进行发芽试验。恒温发芽温度为20℃；变温发芽即在一昼夜内采用不同温度处理，一般是在20℃下处理16～18小时，30℃下处理6～8小时，温度的转变应在15～20分钟内完成。发芽室内的空气湿度宜控制在90～95％。墙壁和顶棚应是一个封闭的防潮层，防止室内的高湿气体渗入围护结构。

库内空调 品种资源库的空调设计,应着眼于创造一个稳定而有规则的可控环境，同时能节约能源和充分发挥设备效能。各室又有不同的要求：①贮藏室空调。其空气处理系统常由压缩冷凝机组、直接蒸发式表冷器和除湿设备等组成，集中安装在机房内，通过管道、调节阀、送回风口等设施来处理库内空气。送入贮藏室的低温、干燥空气应分布均匀，不能形成涡流。因此，常采用上部送风、下部回风的方式。在机房内或附近设有控制室，可通过仪表监测或记录贮藏室的温、湿度。②干燥间和干燥工作间空调。通常设置恒温、恒湿空调机组，并配有冷冻除湿机。该室除设置自动控制装置外，还应随时检查种子干燥过程中温度的变化，以防温度自动控制装置发生故障而影响干燥，损伤种子。③发芽室空调。常采用柜式恒温、恒湿机组，该机组由压缩冷凝机组和空调器两部分组成。空调器配有通风机、蒸发器、电极加湿器、空气过滤器以及自动控制装置等。机组置于发芽室隔壁的小间内，通过管道处理室内空气条件以满足种子发芽的要求。

安全性

需从防震、防水、防火、防意外事故等方面来考虑。保障材料的安全,避免被人偷窃,损毁等. 若考虑防暴雨排水 ,则一般冷库应高出地面1m左右。建库地址周围不能有燃料仓库、 危险化学品库。种质库建筑周围必须留有足够的空地 ,以便在发生意外时能够使消防队迅速到达。消防报警、监控、库内外的报警装置应重点考虑 ,尤其应考虑当人在冷库内不易出来时应有报警装置。

可靠性

种质资源保存其核心是尽可能延长种子的寿命,而维持低温库温度的恒定是最为关键的。在种子贮藏过程中 ,若因制冷设备常出现故障而停机维修 ,则可能导致库温回升 ,易加速种子老化。为此 ,低温库的制冷除湿技术设计 ,应选择在实践中证明是可靠稳定的技术 ,绝不能设计带有试验性质的新技术。在控制系统4

方面 ,除有自动控制系统外 ,还应有手动的控制系统 ,以备在自动控制系统出现故障时 ,可起用手动控制系统。制冷设备应设计备份 ,以确保运行过程的可靠性。电力供应也需设计双路供电系统 ,在电力供应有问题的地区 ,应备有柴油发电机。

布局合理

对于综合性种质库 ,液氮超低温库和种子低温库可考虑设在同一层 ,组织培养库可考虑设在二层。布局参照图1。工艺流程合理 ,即种子在入库前处理过程中其种子接纳、 清选、 发芽、 干燥、 包装、 临时贮存等流程的工作用房配置 ,应根据种子加工流程次序 ,方便有序、 合理布局。

2.2 人员管理

涉众人员有:

➢ 仓库经理

仓库的主要负责人,管理人员.

➢ 仓库管理员

仓库的日常事务性工作

➢ 临时工

仓库的周边,辅助性工作

2.3 种子管理

种子管理包括种子加工和种子贮藏两方面，种子是重要的农业生产资料，是农业增产增收的内因。

种子加工到成品这一环节的重要性尤为突出。在生产的前提下，对种子进行加工，使种子的水分、发芽率、净度、纯度4项指标符合国家规定的标准，并使之具有好的色泽、饱满度、外观包装等商品质量，消除质量隐患，为种子销售奠定坚实的基础。

为确保生产的有序化、制度化，认真填写派工单，设立种子入库台帐，出库台帐， 记录好种子来源、去向、包装使用的包装物序号，建立种子生产档案， 详5

细记录种子批的各项数据 ，例如：产地、批次、品名、入库时间、芽率、水分、加工情况、去向等等。

在种子贮藏方面，为确保种子安全渡夏，

1. 要做好种子贮藏库的清理和消毒。

2. 把好种子入库关。种子入库时 种子的品质、成熟度和破碎粒率应符合规定标准。

3. 库存种子摆放。库存种子码垛，每个垛要有标牌、标签及垛的件数及数量。同时， 袋贮的种子要有标志。袋内外标签要一致，并注明品种、净度、水分、发芽率、 来源等几项主要指标。贮藏中不能随意移动。

4. 熏蒸。熏仓是为保证种子不受虫害，对库存种子 1年 进行2次磷化铝药剂熏库。

5. 温湿度控制。在种子贮藏期间种子温度和湿度的变化受库房温湿度的影响，而库房温湿度又受外界天气条件变化的影响。严格控制温湿度以免加大库房湿度， 加大种子含水量，而造成霉变。

6. 勤于种子检查。包括温湿度检查、水分检查、发芽率检查、虫霉鼠雀危害检查、库设施检查几方面,掌握一定的频次，结果填报，对发现的明显反常点立即报本部门主管采取措施， 部门主管进行不定期抽查。

2.4 机械管理与物品管理

设备需精心使用，认真养护，严格按照说明书上的操作规程进行， 精细管理各种物品， 降低损耗，进而降低成本,

为了便于管理，机械要建档，包括设备名称、型号、产地、联系人和联系方式；另外，还要有随机文件及配件，设备状况，每次保养、检修的详细记录与说明。各种物品如包装物、包装线、劳保用品、配件、工具等要建立台帐，建立严格安全生产操作规程，用以保护人员安全，以及设备正常合理的使用。遇到问题多花时间精力去解决，并作为案例引以为鉴，

预防同样问题的再次发生。

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3 整体解决方案

我们提供两套解决方案来应对不同的客户,根据客户规模的划分为:

➢ 普通型解决方案

适用于50人以下的公司机构,部门院校使用,采用更加实用的硬件设备,满足其日常办公的需要.

➢ 加强型解决方案

适用于50人以上的公司机构使用,更强大的硬件性能,覆盖更全面的功能性软件系统.

➢ 需求型解决方案

根据客户的要求,我们为客户定制合适的模块,匹配合适的硬件.更具有很强的性价比优势.

种子入库

种子入库情况有:

➢ 新品种种子入库；

➢ 中间育种材料（品系）种子入库；

➢ 种子库中的材料定期进行田间种植之后重新存种；

➢ 库存种子存量不足时，进行田间种植扩繁之后再次入库；

➢ 库存种子出现问题，进行田间扩繁或者从别处获取相同品种之后再次入库。

入库的步骤:

1. 寄存者将种子送到种质资源库接待处.

2. 种质资源库接待处的库存管理员(以下简称库管)检查种子材料,和材料的证明信息,性状表现信息等.

3. 库管检查完毕后,对于不合条件的情况,可以拒绝材料的存储.

4. 对于符合条件的种质资源,记录材料的来源,等相关信息,存储数量等,寄存者的相关信息,并将材料放置于材料仓库内.

5. 库管出具材料入库凭据,入库结束

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种子出库

出库的情况有:

➢ 本单位育种者选用种子作为育种材料；

➢ 外单位育种者选用种子作为育种材料；

➢ 库存种子定期取种抽检种子的发芽率和含水量；

➢ 库存种子因库存量不足或者需要田间种植观察需要进行取种田间种植；

➢ 因出现种子质量不合格（含水量或发芽率不符合标准），需要取种进行田间种植重新扩繁；

出库的步骤:

1. 取种者到达种质资源库接待处,告之需要的种子材料,并提供取种凭据.

2. 库管检查凭据是否合法,如果不合法可以拒绝提供取种服务.

3. 对于取种合法的情况,库管检查库存情况,是否满足取种者的需要,并到种质仓库取出材料.

4. 库管记录取种者信息,去向,取种凭据,取出的材料信息,数量.

5. 库管出具材料出库凭据.

库存盘点

当系统运行一段时间后，因为秤，天平等计量设备导致的误差，或者以为误操作等，都会导致库存的实物种子余量和系统记录的余量有差别。有必要定期的对库存余量进行一次盘点，来修正这样的误差，以保证系统的正常运行而不出现错误。

种子检测

种子检测，即抽检种子数据，主要包括种子的含水量和发芽率，发芽率直接影响播种量的多少，这个信息最好作为出库信息提供给育种家；对于一批种子，不同品种的存储年限会有差异，存储过程中会抽检很多次，因此会有多条抽检信息，每隔几年就会抽检一次。

在每次检测结束后,库管记录检测结果报告.记录下每个材料检测日期,检测8

人,检测的数据等.

预警提醒

检测周期提醒，种子入库后，经过一段时间，会发生各种意外情况，比如发芽，受潮等。所以需要每隔一段时间抽检，以保证仓储种子的正常使用。对一个入库的种子设定一个预警时间，在即将到达这个预警时间时给出提醒，类似闹钟功能。该次提醒成功后，库管进行种子监测，监测完毕后，重置预警数据，相当于重新开启闹钟，等待下次的提醒。

余额（余量）提醒， 种子入库后，设定一个余额提醒标准，当库存的数量低于该标准时，及时提醒。

储藏设备管理

对现有储藏设备信息以及层级关系的管理，目前有一部分的种子是储存好的，就是按“库->架子->层->箱子->号”进行编制的，同时可以自定义进行编制。

不同的储藏室可能有不同的仓库设备,仓储容器.

根据不同的种质材料,使用对应的合适的储藏设备,设施.

种质材料基本信息

种子信息主要包括种子基本信息和品种特征信息。

通过特征代号，进行快速查询，获得种子信息。

对于种子信息分两类，一类是审定后的品种，一类是中间材料，其中中间材料的数据要保密（只能是该中间材料的育种者可以查看）。

对于入库的种子,都可以查询到这些信息.

作物资源图片

图片资料通过在育种过程中拍摄取得.这些图片更准确的记录下种质材料在生长期时的生长情况,病害情况.

这些图片都是重要的数据分析依据,借助于不断发展的图片识别技术,我们9

可以籍此分析作物的病害数据.

性状变化曲线

对于库存的材料信息中,可以记录到该材料在多年种植过程中的性状数据,我们借助这些数据绘制性状的稳定性表现.

种质材料信息扩展

亲本配组

从众多的材料中,检索到符合育种者目标的材料,为配组提供方便.并记录下材料的配组过程.

数据追溯

从库存的种质信息中,追溯整理个育种过程不同阶段的历史数据,种质材料在各年度的性状表现.

查询材料的配组史.

查询材料育种史(历年的种植表现).

数据检索

从库存的种质信息中,根据某些性状的数据范围，检索合适的材料.

数据分析

从库存的种质信息中,根据一系列加权算法，分析出优良的种子品种及其表现.

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