种质资源库数字化建设方案

种质资源库数字化建设方案

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

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

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