Kết quả xây dựng phân mềm quản lý cơ sở dữ liệu nguồn gen vật nuôi việt nam

Kết quả xây dựng phân mềm quản lý cơ sở dữ liệu nguồn gen vật nuôi việt nam

KẾT QUẢ XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUỒN GEN VẬT NUÔI VIỆT NAM Võ Văn Sự , 1 Phạm Công Thiếu, Lê Thị Bình, 2 Đào Kim Dung, 2 Trần Công Yên, 3 Dr. P.K. Vij, 3 Dr. D.K Sadana Viện Chăn Nuôi; 1 Trung tõm Thực nghiệm và Bảo tồn Vật nuụi; 2 Bộ Khoa học và Công nghệ; 3 Cục Bảo tồn Nguồn gen Vật nuôi Ấn Độ 1. Giới thiệu Để bảo tồn và khai thác có hiệu quả nguồn genvật nuôi hiệu quả ta cần đến việc thiết lập cơ sở dữ liệu về nó. Hệ thống dữ liệu đầu tiên về vật nuôi do của thế giới là: "Hệ thống thông tin đa dạng vật nuôi - DAD-IS (Domestic animal diversity Information System) do Tổ chức nông lươngthế giới thiết lập và vận hành. Tiếp đến là hệ thống thông tin nguồn gen vật nuôi của (DAGRIS - (Domestic Animal Genetic Resources Information System) của Viện chăn nuôi quốc tế (ILRI). Nhiều nước cũng tạo cho mình những hệ thống dữ lịêu riêng. Thí dụ như Hệ thống thông tin nguồn gen vật nuôi ấn độ-AGRI-IS (Animal Genetic Resources India Information System). Tương ứng với các cơ sở dữ liệu nói tren có các phần mềm cùng tên: DAD-IS, DAGRIS. Cả hai phần mềm này hoạt động trên nền web. Phần mềm AGRI-IS của ấn độ hoạt động trên nền window của hãng MicroSoft. Chúng tôi đã thử ứng dụng các phần mềm nàyvà nhận thấy có những mặt thích hợp và không thích hợp với yêu cầu của chúng ta. Viện chăn nuôi nhận trách nhiệm làm chủ Đề án quốc gia Bảo tồn nguồn gen vật nuôi Vịêt nam từ năm 1990 (tức ngay từ đầu khởi động Chương trình quốc gia bảo tồn nguồn gen động, thực và vi sinh vật) cần có một phần mềm để hỗ trợ công việc cho chính mình. Chính vì các lý do đã nêu trên, việc xây dựng một phần mềm cho riêng mình - được đặt tên là Vietgen - là điều cần thiết. Vietgen cần là sản phẩm kết hợp kinh nghiệm riêng của chúng ta và các phần mềm nói trên, đặc biệt là từ phần mềm DAD-IS (FAO) và AGRI-IS (ấn Độ). Đề tài “Nghiên cứu Nghiên cứu ứng dụng công nghệ tin sinh học trong việc bảo tồn Quỹ gen Vật nuôi Việt Nam" được xây dựng trong bối cảnh đó. Mục tiêu nhiệnm vụ: - Xây dựng một bộ át lát số (digital alats) các giống vật nuôi Việt Nam trong phần mềm nói trên. 2. Nội dung và phương pháp nghiên cứu 2.1 Nội dung Xây dựng một phần mềm Vietgen với 20 modul. 2.2. Phương pháp Nghiên cứu nhu cầu về thông tin đối với nguồn gen vật nuôi nói chung và Việt Nam nói riêng. Nghiên cứu và so sánh các hệ thống cơ sở dữ liệu về nguồn gen vật nuôi trên thế giới nói chung và ấn Độ và Việt Nam nói riêng. Xây dựng phần mềm Vietgen. Vận hành thử nghiệm và trình diễn tại một số đơn vị: Cục chăn nuôi, Trường ĐH Nông nghiệp 1, TĐH 2. 3. Thời gian và địa điểm và kinh phí nghiên cứu cho cả hai nội dung 1 và 2. Thời gian nghiên cứu: 2006-2007. Tuy nhiên do việc trao đổi với phía đối tác ấn độ bị chậm nên thời gian được gia hạn đến tháng 3/2010. Địa điểm nghiên cứu - Việt nam: Viện chăn nuôi và các địa điểm điều tra thực địa nói trên - Ân độ: Cục bảo tồn nguồn gen ấn độ (Haryana), Trung tâm nghiên cứu Trâu ấn độ, các trại thu gom (Halas House) bò thả rông ấn độ, Triễn lẫm giống vật nuôi quốc gia ấn độ, năm 2010 tại bang Punjab, Viện nghiên cứu sữa quốc gia ấn độ (bang Haryana). Kinh phí nghiên cứu - 200 triệu được dùng xây dựng phần mềm 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Nhìn chung Vietgen được dự định xây dựng từ 20 modul. Tuy nhiên trong quá trình xây dựng, nhiều nội dung mới nảy sinh và để cho thuận tiện, 20 modul đó đã được bóc tách ra cộng với các modul mới thành khoảng 100 modul (xem Bảng 13). Vietgen được xây dựng trên các cơ sở sau: Đảm bảo nhu cầu quản lý các loại thông tin cơ bản về các giống: sự hình thành, hiện trạng, sư đánh giá, môi trường nuôi dưỡng, cách thức quản lý, chế độ bảo tồn. Có thể tổng hợp theo các cách thức khác nhau mà ở các phần mềm dựa vào web không có: như theo thời gian bảo tồn, thời gian nhập nội các giống ngoại. Có thể kết nối được với các loại số liệu khác như VDM – (quản lý bò sữa Việt Nam), Vietbeef (Quản lý bò thịt). Phần mềm được xây dựng trên nền Windows, và bằng ngôn ngữ Visual Foxpro với phont chữ (như đã được duyệt) (Sở dĩ chọn ngôn ngữ này và phont chữ này vì muốn kết nối số liệu với các phần mềm có sẵn như VDM, VPM (quản lý gia cầm), Vietpig (quản lý lợn), Vietrabbit (Quản lý thỏ), Vietdeer (Quản lý hươu), Vietbuffaloe (quản lý trâu) đang được sử dụng trong nước. Cơ sở dữ liệu của Vietgen gồm 2 loại: số liệu thông thường (được chứa trong thư mục Solieu) và ảnh các giống vật nuôi và ngoại hình (được chứa trong thư mục (pigtures và pig_mor). Các mẫu báo cáo định sẵn được chứa trong thư mục Reports. Số liệu (thư mục số liệu) gồm: 268 tệp, chia làm 5 loại: Tệp chứa (container- DBC), DBF, CDX, TBK, FBT. File cài đặt là Viegen_setup. Thư viện động (các file đuôi .dll) được đặt sẵn trong thư mục chứa Vietgen, nên để gỡ bỏ (uninstal) ta chỉ việc bỏ hẳn thư mục chứa Vietgen. 3.2. Menu Vietgen có các menu chính và phụ như sau (Xem bảng 2). Bảng 2. Danh sách các menu chính của phần mềm Vietgen. 3.2.1. Hệ thống Quản trị Vietgen 1 (Quy định người và các quyền hạn, bảo mật người sử dụng); Kiểm tra và chỉ số hóa lại hệ thống số liệu; Nhập lại số liệu Vietgen (store), Lưu số liệu Vietgen (back up) và Thoát chương trình, Thoát khỏi Vietgen; 3.2.2. Danh mục Tỉnh , Cơ sở sở hữu nguồn gen,Danh mục loài vật nuôi,Phân loại cấp giống,Nhóm sử dụng, Dạng sử dụng, Danh mục kiểu lông chim,Danh muc kiểu bộ lông chim, Danh mục màu da (động vật có vú), Danh mục màu cẳng và bàn chân, Danh mục kiểu mào, Danh mục màu trứng, Danh mục kiểu sừng, Danh mục màu lông, Danh mục kiểu lông cừu,Danh mục hệ thống quản lý, Danh mục cách chăn dắt, vận động, Danh mục dinh dưỡng vật trưởng thành, Danh mục các loại tư liệu,Cán bộ nguồn gen và Danh sách các nước cung cấp nguồn gen 3.2.3. Số liệu nguồn gen Đối tượng, Tên gọi, ảnh, Xuất xứ nguồn gen nội, Xuất xứ nguồn gen ngoại, Tình trạng thuần hóa, Phân loại di truyền,Phát triển và khai thác,Công nhận nguồn gen, Đăng ký, quản lý cá thể,Số lượng vật nuôi, Mục đích sử dụng, Hệ thống quản lý,Hệ thống vận động, Phương thức dinh dưỡng vật trưởng thành, Thời gian nuôi nhốt, Môi trường qun lý đặc biệt, Bảo tồn con vật sống, Bảo tồn tinh, Bảo tồn phôi, Bảo tồn ADN, Các dự án quan trọng liên quan đến nguồn gen, Công trình NC, CSDL, thông tin tra cứu quan trọng, 3.2.4. Đặc điểm ngọai hình và năng suất Ngoại hình loài thú, Kiểu lông chim, Bộ lông chim, Màu cẳng chân và bàn (loài chim), Kiểu mào, Màu vỏ trứng, Màu lông (động vật có vú), Màu da, Số sừng, Hình dáng và kích thước sừng, Số liệu các đặc điểm dễ nhận thấy, Số liệu lông hay len (loài thú), Kiểu sợi lông (cho cừu), Khả năng thích nghi đặc biệt, Sức khỏe đặc biệt, Kh năng sinh sản đặc biệt, Khả năng đặc biệt khác, Sản phẩm đặc biệt, Tuổi sinh sản(loài thú), Số con/đẻ/ổ, Năng suất trứng, Sinh trưởng, Mổ thịt, Năng suất len cừu, Năng lực cày kéo, Năng lực cưỡi 3.2.5. Báo cáo Hồ sơ cá thể (được) bảo tồn, Hồ sơ cá thể nguồn gen Ngoại: cơ bản, Hồ sơ cá thể nguồn gen Nội: cơ bản, Hồ sơ cá thể loài thú: đặc điểm, Hồ sơ cá thể loài chim: đặc điểm, Tổng hợp lý lịch các nguồn gen, Tổng hợp số lượng nguồn gen có mặt, Tổng hợp số lượng nguồn gen được bảo tồn 3.2.6. Hỗ trợ Người nhập, Hiện trạng nhập số liệu, Tên các cột của BC (báo cáo) xuất ra dạng Excel, Giới thiệu chương trình, Các nội dung hướng dẫn 3.3. Chức năng nhập số liệu 3.3.1. Cấu tạo bảng (form) nhập số liệu Khung nhập số liệu được cấu trúc như thí dụ bảng nhập số liệu "Danh mục kiểu lông chim" trong menu "Danh mục" (Xem Hình 15). Hình 15. Mảng "cập nhật" số liệu Hình 16. Mảng "Danh sách" Phía trên bảng nhập có tên, giúp người nhập có thể nhận biết họ đang nhập nội dung gì. Phía hàng cuối cùng có các biểu tượng công cụ: Mới (Alt_M), Lưu (Alt_L), Khôi phục (ALT_K), Hủy (Alt_H), Tìm (Alt_T), In (Alt_I), Help (Alt_H) và Thoát. Các biểu tượng được sử dụng phổ thông, giúp người nhập đã từng sử dụng windows dễ nhận và không phải học thêm. Các phím nóng (Kết hợp giữa phím Alt và cộng với chứ đầu của từ )cũng được sử dụng để người nhập có thể sử dụng bàn phím mà không phải dùng đến chuột để kích các biểu tượng, như thể bỏ thao tác "bỏ chuột – cầm bàn phím, bỏ bàn phím cầm chuột" và nhờ vậy giúp tăng tốc độ nhập số liệu. Các phần mềm DAD-IS, DAGRIS, AGRI-IS không có các phím nóng, việc di chuyển con trỏ chỉ thực hiện bằng “chuột” và phím “lên xuống” nên việc nhập số liệu sẽ mất thời gian hơn. Bảng nhập số liệu được chia làm hai mảng: "Cập nhập" và "Danh sách". Số liệu được đưa nhập, mới tại mảng "cập nhật". Số liệu cập nhật xong được thể hiện trong phần "Danh sách". Đây là một giải pháp ít phần mềm khai thác do phức tạp hơn bình thường, nhưng nó khá thuận lợi cho việc xem và nhập số liệu. Tại mảng “cập nhật” ta có thể xem tòan bộ một bảng ghi, còn tại mảng “Danh sách” các bản ghi được thể hiện theo bề ngang thể hiện nhiều bản ghi một lúc và như thế có thể “lướt” nhanh các bản ghi đã nhập. Khi nhập bản ghi mới, mảng “Cởp nhật” tự động xuất hiện. 3.3.2. Các loại số liệu và cách nhập Có 4 loại trường (field) được sử dụng trong phần mềm Vietgen Chữ số (Numeric), Ký tự nói chung (Text), Ký ức (memory) và Thông thường (general) để chứa ảnh. Trong thí dụ nhập liệu về "Danh mục kiểu lông", các loại dữ liệu được nhập theo cách bình thường. Riêng trường "Giải thích" là ký ức, ngoài việc nhập trực tiếp vào các ô ta còn có thể dán (paste) các đoạn bài copy từ các phần mềm soạn thảo khác. ảnh được đưa vào bằng công cụ brow thuận tiện. Chỉ cần đưa con trỏ vào ô kích đúp vào ô "4. ảnh kiểu lông", ta sẽ việc chỉ địa chỉ của ảnh cần thiết. ảnh dùng trong phần mềm Vietgen được thiết kế trong dạng "Joint Photographic Experts Group - jpg. Hình 16. Minh họa về cách thức khai báo ảnh trong dữ liệu VIETGEN Các loại số liệu nhập qua tra cứu: Cũng như đại đa số phần mềm khác, các loại số liệu đã được đinh nghĩa trước được khai báo trong "Danh mục" hoặc trong phần mềm. Tại đây người nhập chỉ cần lựa chọn số liệu mình muốn. Để chọn được số liệu đó hoặc ta kích chuột vào nó hoặc chỉ cần gõ ký tự đầu tiên của từ đó để đến (Phương pháp này được đưa vào phần mềm Vietgen giúp người nhập nhập nhanh hơn). Để đến được các ô số liệu, ngoài cách dùng bàn phím (các phím ), phần mềm cũng cho phép dùng phím nóng, đó là tổ hợp phím ALT với số thứ tự các ô (thí dụ: Alt 6, Alt 7). Tại mảng "Danh mục" số liệu được nhập vào thể hiển dạng hàng ngang theo từng cột, dễ quan sát. Nếu muốn sửa chửa bản ghi nào đó, ta chỉ việc đưa con trỏ về nó và kích chuột vào biểu tượng"Cập nhật". 3.3.3. Các công cụ hỗ trợ trong bảng nhập số liệu Đó là: - Mở bản ghi mới (Mới) - Lưu số liệu mới (Lưu) - Khôi phục số liệu đã được nhập (Khôi phục) Hủy bản ghi (Hủy): T - Tìm kiếm số liệu (Tìm) - In: - Trợ giúp về nhập số liệu (Help): 3.3.4. Chức năng xuất số liệu Số liệu được xuất ở dạng báo cáo (report) được xây dựng sẵn và ra dạng excel. Ta cũng có thể tự sữa định dạng báo cáo. Có hai loại báo cáo: Lý lịch giống và tổng hợp số liệu bảo tồn. 3.3.4.1. Báo cáo lý lịch con giống Lý lịch một con giống là tập hợp thông tin có được liên quan đến nó: tên, ảnh, lịch sử hình thành, hiện trạng bảo tồn, các đặc điểm cơ bản. Kỹ thuật SQL đã được sử dụng cùng với việc kết hợp nối các thông tin liên quan tới đối tượng đã được sử dụng để tạo nên báo cáo kiểu này. Hình 18a và 18b cho thí dụ về báo cáo được xuất ra: "Lý lịch cá thể bảo tồn" giống bò Hmong. 3.3.4.2. Báo cáo tổng hợp Cộng cụ SQL được sử dựng để xây dựng nên các báo cáo tổng hợp từ nhiều bảng số liệu theo các tiêu chí liên kết khác nhau. Để minh họa ta lấy thí dụ về tạo báo cáo "Tổng hợp số liệu nguồn gen được bảo tồn", như sau. Sau khi hoạt động lệnh ta có một hộp hội thoại như hình Trong bảng này, hàng trên là các công cụ: xem (rồi in), in, trợ giúp, xuất ra excel và sửa chửa báo cáo và thoát. Mảng trái / giữa bảng là "Điều kiện lọc": Chúng ta cũng có thể lọc số liệu theo một hoặc nhiều tiêu chí khác nhau, và trong thí dụ này là: Năm (bảo tồn), Dạng nguyên liệu (bảo tồn) và "Tổ chức bảo tồn". Hiện tại ta đang lọc "Tổ chức bảo tồn nguồn gen" và mảng bên phải xuất hiện các đối tượng đó: Trạm KN Hạ Lang, Trạm Thú y Chi Lăng, Trạm Thú y Bắc Mê Nếu không muốn lọc chỉ cần bỏ trống ô phía trên. Các tiêu chí đã lọc sẽ hiện đỏ khi ta chuyển sang tiêu chí khác. Kết quả lọc sẽ được thể hiện ngay đầu báo cáo: đó là năm 1999, Tổ chức bảo tồn: Xã Đông Tảo, Dạng nguyên liệu: vật (nuôi). Số liệu cũng có thể chuyển sang dạng Excel. Ký hiệu tên các cột được giải thích trong mục "Tên các cột của BC (báo cáo) xuất ra dạng Excel" trong menu "Trợ giúp". Đây là một lựa chọn đặc biệt giúp chúng ta có thể phân tích số liệu sâu hơn bằng các phần mềm khác. Trong các phần mềm DAD-IS, DAGRIS, AGRI-IS không có lựa chọn này. 3.4. Các công cụ hỗ trợ hoạt động phần mềm Vietgen Vietgen cho phép quản lý người sử dụng chương trình. Công cụ này chúng ta có thể kiểm tra sự hoàn thiện của hệ thống cơ sở dữ liệu (database) và loại bỏ hẳn những số liệu đã bỏ tạm thời, cũng như là sắp xếp lại (chỉ số hóa) số liệu sau khi số liệu được thêm mới, thay đổi, bỏ Số liệu được nén (zip) nhờ công cụ nén đã được cài sẵn trong phần mềm Vietgen và tự động lưu vào thư mục Backup. Chúng ta có thể chọn để chuyển sang thư mục khác. Số liệu được lưu như trên sẽ được nhập lại cũng nhờ bộ giải nén được cài sẵn. Đương nhiên số liệu này có thể chuyển từ máy này sang máy nọ và có thể chuyển qua email. So với phần mềm dữ liệu các nước khác, việc lưu và nhập lại số liệu của Vietgen khá dễ dàng nhằm tạo điều kiện bảo vệ cũng như chia sẽ thông tin khá thuận lợi. 4. Kết luận và đề nghị 4.1. Kết luận - Các bảng nhập số liệu được thiết kế thuận lợi cho việc nhập, xuất, tìm kiếm, hủy số liệu an toàn, có thể xuất số liệu sang excel, có các phím nóng . - Các danh mục đầy đủ giúp cho việc nhập số liệu và việc tra cứu, lọc số liệu dễ dàng và đạt theo ý muốn. - Xuất số liệu (output), với 8 lệnh: Hồ sơ cá thể (được) bảo tồn, Hồ sơ cá thể nguồn gen Ngoại: cơ bản, Hồ sơ cá thể nguồn gen Nội: cơ bản, Hồ sơ cá thể loài thú: đặc điểm, Hồ sơ cá thể loài chim: đặc điểm, Tổng hợp lý lịch các nguồn gen, Tổng hợp số lượng nguồn gen có mặt. Bảng điều khiển xuất số liệu được thiết kế. - Các chức năng hỗ trợ có: quản lý người sử dụng, Xuất/nhập số liệu Vietgen, Bảo quản và sắp xếp dữ liệu, Trợ giúp. - Việc cài đặt và bảo quản số liệu đơn giản. - Có sách hướng dẫn sử dụng phần mềm Vietgen. 4.2. Đề xuất các nghiên cứu tiếp theo Phần mềm VIETGEN cần được nâng cấp tiếp tục, nhập thêm các số liệu về di truyền và sinh lý, sinh hóa của từng giống và phổ biến rộng để cho các ngành và các cấp sử dụng. Tài liệu tham khảo 1. FAO (1998). DAD-IS 2.0. User's manual for National Coordinators for the managment of Farm Animal Genetic Resources. 2. FAO (1998). DAD-IS 2.0. (Phần mềm - Domestic animal diversity Information System) 3. FAO. DAD-IS. http://dad.fao.org/ 4. ILRI - DAGRIS http://dagris.ilri.cgiar.org/ 5. ILRI (2006). News. http://www.ilri.org/ilrinews/index.php/archives/tag/ dagris 6. ILRI (2007). Domestic Animal Genetic Resources Information System (DAGRIS). (Phần mềm) . phần mềm có sẵn như VDM, VPM (quản lý gia cầm), Vietpig (quản lý lợn), Vietrabbit (Quản lý thỏ), Vietdeer (Quản lý hươu), Vietbuffaloe (quản lý trâu) đang được sử dụng trong nước. Cơ sở dữ liệu. KẾT QUẢ XÂY DỰNG PHẦN MỀM QUẢN LÝ CƠ SỞ DỮ LIỆU NGUỒN GEN VẬT NUÔI VIỆT NAM Võ Văn Sự , 1 Phạm Công Thiếu, Lê Thị Bình, 2 Đào Kim. thống cơ sở dữ liệu về nguồn gen vật nuôi trên thế giới nói chung và ấn Độ và Việt Nam nói riêng. Xây dựng phần mềm Vietgen. Vận hành thử nghiệm và trình diễn tại một số đơn vị: Cục chăn nuôi,