棉花生物信息平臺的構(gòu)建及關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、二十一世紀是生命科學的世紀，生物信息學已經(jīng)成為當今最重要、最前沿的科學發(fā)展領(lǐng)域之一，已經(jīng)在基因序列數(shù)據(jù)的獲取、處理、分析和管理等許多方面得到廣泛應(yīng)用。隨著人類基因組計劃以及各種模式生物基因組計劃的順利實施，產(chǎn)生了大量的基因組數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的出現(xiàn)促進了生物信息數(shù)據(jù)庫及相應(yīng)的生物信息分析平臺的快速發(fā)展。
　　 棉花作為纖維的重要來源，是一種世界性的重要的經(jīng)濟作物，在國民經(jīng)濟生產(chǎn)和物質(zhì)生活中發(fā)揮著重要的作用。同時，棉花也是一種優(yōu)秀的模

2、式植物，它的研究對于解答基因組進化學、植物發(fā)育學等很多基礎(chǔ)問題有很大的參考和借鑒作用。因而近年來，棉花基因組研究進展十分迅速，許多棉花重要農(nóng)藝性狀的基因和QTL得到發(fā)掘和精確定位，與棉花研究相關(guān)的各方面實驗數(shù)據(jù)也都隨之急劇增加。利用生物信息學手段來快速、有效的處理分析這些海量的數(shù)據(jù)就顯得越來越為重要。然而，目前的棉花的生物信息數(shù)據(jù)大部分都在國外的綜合生物信息數(shù)據(jù)庫中，給研究者們訪問和使用這些數(shù)據(jù)帶來不便。因此，構(gòu)建一個本地化的專門的棉花

3、生物信息平臺具有重要的意義。
　　 本文首先對生物信息學目前的研究內(nèi)容與方向進行了簡要的闡述，介紹了當前世界上三大主要的生物信息學數(shù)據(jù)庫，并概括了一些當前網(wǎng)絡(luò)上比較流行和常用的農(nóng)業(yè)生物信息學網(wǎng)站及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源。
　　 其次，對棉花生物信息平臺實現(xiàn)過程中所涉及到的基于Lucene的全文檢索技術(shù)、BLAST序列比對算法和信息可視化等關(guān)鍵技術(shù)進行了深入研究和詳細介紹。
　　 再次，深入研究和了解目前國際上廣為應(yīng)用的各種

4、綜合生物信息學數(shù)據(jù)庫的有關(guān)功能和特點，結(jié)合棉花生物信息數(shù)據(jù)的特殊性，在進行了詳細的概念設(shè)計和詳細設(shè)計的基礎(chǔ)上，以MySQL作為后臺數(shù)據(jù)庫，在Linux操作系統(tǒng)下構(gòu)建了棉花生物信息數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫收集了本校及國外綜合生物信息數(shù)據(jù)庫中棉花的Gene、SSRs、QTL、Markers等生物信息數(shù)據(jù)及相關(guān)的新聞、文獻等資料。
　　 最后，借鑒了國內(nèi)外相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計思想，結(jié)合該平臺的可能用戶群體的實際需求，設(shè)計并實現(xiàn)了棉花生物信息平臺。該平

5、臺集合了多種生物信息分析服務(wù)，實現(xiàn)了基于Web的本地化BLAST序列同源比對，其檢索方式、參數(shù)選擇、結(jié)果格式與NCBI網(wǎng)站上的類似，彌補了綜合數(shù)據(jù)庫中比對缺乏針對性等缺點；提供了對多種生物信息的
　　 關(guān)鍵詞檢索和對相關(guān)文獻的全文檢索途徑，為用戶查找信息提供方便；利用CMap工具，實現(xiàn)了棉花圖譜信息的可視化，將棉花的物理圖譜和序列之間的圖譜比較形象化的表現(xiàn)出來。
　　 總之，棉花生物信息平臺的建立及其應(yīng)用，對棉花生物信息