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

1、二十一世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，生物信息學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)今最重要、最前沿的科學(xué)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(jì)劃以及各種模式生物基因組計(jì)劃的順利實(shí)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(jìn)了生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)及相應(yīng)的生物信息分析平臺(tái)的快速發(fā)展。
　　 棉花作為纖維的重要來(lái)源，是一種世界性的重要的經(jīng)濟(jì)作物，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和物質(zhì)生活中發(fā)揮著重要的作用。同時(shí)，棉花也是一種優(yōu)秀的模

2、式植物，它的研究對(duì)于解答基因組進(jìn)化學(xué)、植物發(fā)育學(xué)等很多基礎(chǔ)問(wèn)題有很大的參考和借鑒作用。因而近年來(lái)，棉花基因組研究進(jìn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也都隨之急劇增加。利用生物信息學(xué)手段來(lái)快速、有效的處理分析這些海量的數(shù)據(jù)就顯得越來(lái)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(guó)外的綜合生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，給研究者們?cè)L問(wèn)和使用這些數(shù)據(jù)帶來(lái)不便。因此，構(gòu)建一個(gè)本地化的專門的棉花

3、生物信息平臺(tái)具有重要的意義。
　　 本文首先對(duì)生物信息學(xué)目前的研究?jī)?nèi)容與方向進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述，介紹了當(dāng)前世界上三大主要的生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，并概括了一些當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)上比較流行和常用的農(nóng)業(yè)生物信息學(xué)網(wǎng)站及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源。
　　 其次，對(duì)棉花生物信息平臺(tái)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中所涉及到的基于Lucene的全文檢索技術(shù)、BLAST序列比對(duì)算法和信息可視化等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究和詳細(xì)介紹。
　　 再次，深入研究和了解目前國(guó)際上廣為應(yīng)用的各種

4、綜合生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)的有關(guān)功能和特點(diǎn)，結(jié)合棉花生物信息數(shù)據(jù)的特殊性，在進(jìn)行了詳細(xì)的概念設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，以MySQL作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，在Linux操作系統(tǒng)下構(gòu)建了棉花生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)收集了本校及國(guó)外綜合生物信息數(shù)據(jù)庫(kù)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(xiàn)等資料。
　　 最后，借鑒了國(guó)內(nèi)外相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，結(jié)合該平臺(tái)的可能用戶群體的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了棉花生物信息平臺(tái)。該平

5、臺(tái)集合了多種生物信息分析服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了基于Web的本地化BLAST序列同源比對(duì)，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(bǔ)了綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中比對(duì)缺乏針對(duì)性等缺點(diǎn)；提供了對(duì)多種生物信息的
　　 關(guān)鍵詞檢索和對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的全文檢索途徑，為用戶查找信息提供方便；利用CMap工具，實(shí)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(lái)。
　　 總之，棉花生物信息平臺(tái)的建立及其應(yīng)用，對(duì)棉花生物信息