林木种质资源信息管理的现状与发展_李志君

林木种质资源信息管理的现状与发展※

李志君　顾万春　李　斌　郭文英

(中国林业科学研究院林业研究所,北京100091)

摘要　介绍了林木种质资源信息管理的概念目的、林木种质资源信息系统建立的基本技术、林木种质资源信息描述规范的制定、相关背景知识和具有应用前景的新技术。介绍了国内外林木种质资源信息管理领域内的研究现状与技术发展状况。

关键词　林木种质资源　信息管理　林木种质资源信息系统

种质资源信息管理是种质资源保存的必要保障和种质资源评价工作的有力工具,对林木种质资源的保存与评价显得尤其重要。许多开展林木种质资源保存工作的世界各国和国际组织都重视林木种质资源信息的管理。中国国家“八五”、“九五”攻关计划相关林木种质资源的研究项目中,林木种质资源信息管理技术的研究都被列为项目的主要内容之一[1,2]。

1　概述

1.1　林木种质资源信息管理的概念

林木种质资源信息管理就是在林木种质资源保存、评价的各种相关活动间建立联系(信息流动),汇总分析它们的内容和效果。林木种质资源信息管理包括:林木种质资源的信息收集、整理、储存、分析处理等项工作。林木种质资源信息管理通常又被认为是计算机化的文档系统(documentatio n sy stem)+林木种质资源评价系统(ev alua tio n sy stem),即林木种质资源信息管理系统的开发与维护。

林木种质资源信息管理系统是对林木种质资源保存材料的登记信息,动态调查信息和数量、生化分析信息进行储存、管理的计算机化的系统。同时,林木种质资源信息系统为这些信息的查询统计和高级分析提供手段和工具。

1.2　林木种质资源信息管理的作用与目的

1.2.1　储存林木种质资源保存信息、为林木种质资源保存工作提供有力保障

林木种质资源信息管理利用计算机技术实现对林木种质资源保存材料的数量化的描述和这些描述数据的高效存储。林木种质资源保存材料的评价和保存工作的进一步开展依赖于这些信息。所以林木种质资源信息管理是林木种质资源保存工作的数量化保障。

1.2.2　林木种质资源信息管理是林木种质资源评价的有力工具

林木种质资源信息管理对林木种质资源评价的作用体现在2个方面:①记录对林木种质资源保存材料一般特性的评价信息;②通过分析、提高、升华林木种质资源信息,对林木种质资源进行判别评价,最终提出林木种质资源的数量化和模式化的特性指标。

1.2.3　林木种质资源信息管理是林木种质资源利用工作的必不可少的途径

林木种质资源利用是林木种质资源评价的延续,在林木种质资源评价的基础上,提出林木种质资源的若干性状尤其是经济性状的数量化指标,从而为育种利用和林木种质资源保存工作提供信息保障。第12卷　第4期 世　界　林　业　研　究 V o l.12　N o.41999年8月 W o rld For estry Research Aug.1999

该文为“九五”国家科技攻关专题“主要树种种质资源评价与利用研究”(96-014-03-01)研究内容。收稿日期:1999-05-06

1.2.4　林木种质资源信息系统的信息服务功能

林木种质资源信息系统为国家和国际范围内的育种工作者和林木种质资源保存、利用领域内制定策略的管理者提供信息服务,提高他们决策的科学性和预见性。

1.3　研究内容

林木种质资源信息管理研究的主要内容可以概括为2个方面:林木种质资源信息的标准化和规范化;林木种质资源信息系统的建立。

1.3.1　林木种质资源信息的标准化和规范化描述

(1)林木种质资源信息的组成[3]

林木种质资源信息主要由林木种质资源的描述信息(descripto r info rmation)组成。根据原国际植物林木种质资源委员会(IBPG R)的分类,描述信息包括:护照信息(passpo rt info r ma tio n)、属性信息(cha r-acteriza tio n da ta)、基本评价信息(pr eliminary ev alua tio n da ta)、高级评价信息(full ev aluation da ta )4类。认识和了解所要保存林木种质资源的这4类信息的内容是种质资源信息管理的重要步骤。

护照信息:是一些最基本的信息,如识别名称、编号等,护照信息由林木种质保存材料采集时所记录的数据组成;

属性信息:对林木种质资源某些高度遗传的属性的描述信息,这些属性应该易于观察,同时属性的表达应该不受环境影响;

基本评价信息:对林木种质资源的特定数目的性状的描述,如保存材料的繁殖性能、抗性等。这些性状是为林木育种改良工作所普遍需要的,易于进行目估;性状表达可以随环境和种质资源所在种群的变化而不同;

高级评价信息:这一类信息主要是与育种计划相关的性状评价的信息,林木种质资源的描述规范就是根据自身的保存对象、目的和现有的设备条件,以及国际上相应的惯例制定出相对固定的林木种质资源描述标准。

(2)林木种质资源信息描述规范的制定[1～3]

林木种质资源信息描述规范的制定步骤有:创建描述信息项目清单、规定描述信息项目的内容、修订描述信息项目清单,规定数据表达方式:如描述信息的长度、编码等、创建数据字典、设计数据记录表和数据记录卡片,作为永久保存和计算机录入的原始材料。

制定林木种质资源信息描述规范的条件:首先要考虑通用性——要易于交换、查询和升级,然后要考虑保存材料的特性,再有就是要考虑保存信息的处理工具——计算机的特性;最后要有一定的超前性。因此,具体制定林木种质资源信息规范时,应该:①充分注意描述信息的遗传方面的有效性,因为林木种质资源信息主要的应用对象还是林木育种工作。②尽可能地将最小的遗传单位用林木种质资源信息表示出来,这样可以更加精确、有效地记录林木种质资源在遗传方面的特性。③对林木种质资源数据的描述可以尽量采用编码来实现。

但是,在林业上对某些性状的描述标准,国内外学者持有不同意见,有些在相当一段时间内无法统一。

1.3.2　林木种质资源信息系统的建立技术[3,4]

开发林木种质资源信息管理系统的任务是,在数据库开发系统的支持下,按照林木种质资源保存的要求,设计和实施一个结构合理、操作方便、效率较高的种质资源数据库及其应用系统。林木种质资源信息系统的开发是一项系统工程,林木种质资源信息系统的开发大致包括以下几个步骤:需求分析,设计E-R 图,设计和建立关系模式,建立林木种质资源信息系统的框架,最后收集和组织林木种质资源信息数据,并把它们存储到林木种质资源信息系统中去。

林木种质资源是一种特殊的信息系统管理对象,它首先是一种战略性资源,有着巨大的现实和潜在的经济社会效益;其次,林木种质资源的保存材料为多年生的,林木种质资源地理分布范围广、生态属性

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第4期 李志君等:林木种质资源信息管理的现状与发展