CN115631796A - 大蒜生物指纹图谱构建和识别方法、终端设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请属于大蒜分子生物技术领域，公开了一种大蒜生物指纹图谱构建和识别方法、终端设备及存储介质，其中，构建方法包括：获取特定大蒜品种的和数量性状和质量性状，利用SSR技术对特定大蒜品种进行遗传学分析，根据特定引物的扩增信息构建SSR数字指纹图谱，再汇总所述数量性状、所述质量性状和所述SSR数字指纹图谱，通过信息编码技术处理，构建特定大蒜品种生物指纹图谱。本申请构建的特定品种的大蒜生物指纹图谱，能通过扫描识别大蒜生物指纹图谱方式，获得特定大蒜品种的特征信息和SSR数字指纹图谱，实现特定大蒜品种的迅速鉴定和分类，有利于大蒜品种的真实性认定。
Description
技术领域
本申请属于大蒜分子生物技术领域，尤其涉及一种大蒜生物指纹图谱构建和识别方法、终端设备及存储介质。
背景技术
大蒜是全球广泛种植的一种常见蔬菜，经常被作为烹饪食物的调味剂进行添加，除了用于食用之外，大蒜还具有药用价值，能够起到杀菌、消炎、抗病毒的作用。在我国多个省市和地区都种植有大蒜，由于种植地理位置、生态条件和数千年基因演化的差异，不同地区生长的大蒜品种有着不同的特性，并形成了地区的特有品种。部分地区特有品种因其具有的高营养价值和高药用价值，受到国内外农产品市场消费者的青睐，并形成品牌效应，如何准确、科学认证分类大蒜品种成为农产品市场的迫切需求，同时也是大蒜新品种选育和优异基因挖掘利用的重要基础。
然而，大蒜为无性繁殖作物，基因组信息量庞大复杂，缺乏相对准确的基因组信息，针对分子标记开发较为困难，对大蒜品种难以进行准确识别、科学分类和认证。
发明内容
本申请实施例提供了一种大蒜生物指纹图谱构建和识别方法、装置、终端设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品，以解决现有技术中对大蒜品种难以进行准确识别、科学分类和认证的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种大蒜生物指纹图谱构建方法，包括：
获取特定大蒜品种的数量性状和质量性状；
获取基于遗传差异性分析方法分析得到的所述特定大蒜品种的遗传差异性；
根据所述遗传差异性，构建所述特定大蒜品种的SSR数字指纹图谱；
汇总所述数量性状、所述质量性状和所述SSR数字指纹图谱，构建特定大蒜品种的生物指纹图谱。
第二方面，本申请实施例提供了一种基于第一方面的大蒜生物指纹图谱构建方法实现的大蒜生物指纹图谱识别方法，包括：
扫描所述特定大蒜品种的生物指纹图谱，获得所述特定大蒜品种的特征信息和SSR数字指纹图谱；
根据所述特定大蒜品种的特征信息和SSR数字指纹图谱，对所述特定大蒜品种进行鉴定和分类。
第三方面，本申请实施例提供了一种大蒜生物指纹图谱构建装置，包括：
获取模块，用于获取特定大蒜品种的数量性状和质量性状；
分析模块，用于获取基于遗传差异性分析方法分析得到的所述特定大蒜品种的遗传差异性；
构建模块，用于根据所述遗传差异性，构建所述特定大蒜品种的SSR数字指纹图谱；
汇总模块，用于汇总所述数量性状、所述质量性状和所述SSR数字指纹图谱，构建特定大蒜品种的生物指纹图谱。
第四方面，本申请实施例提供了一种基于第三方面的大蒜生物指纹图谱构建装置实现的大蒜生物指纹图谱识别装置，包括：
扫描识别模块，用于扫描识别所述特定大蒜品种的生物指纹图谱，获得所述特定大蒜品种的特征信息和SSR数字指纹图谱；
鉴定分类模块，用于根据所述特定大蒜品种的特征信息和SSR数字指纹图谱，对所述特定大蒜品种进行鉴定和分类。
第五方面，本申请实施例提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本申请实施例的第一方面所述的大蒜生物指纹图谱构建方法或第二方面所述的大蒜生物指纹图谱识别方法的步骤。
第六方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本申请实施例的第一方面所述的大蒜生物指纹图谱构建方法或第二方面所述的大蒜生物指纹图谱识别方法的步骤。
第七方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的大蒜生物指纹图谱构建方法或第二方面所述的大蒜生物指纹图谱识别方法的步骤。
本申请实施例通过获取特定大蒜品种的数量性状和质量性状，分析所述特定大蒜品种的遗传差异性，再根据所述遗传差异性，构建所述特定大蒜品种的SSR数字指纹图谱，然后汇总所述数量性状、所述质量性状和所述SSR数字指纹图谱，构建特定大蒜品种的生物指纹图谱，从而能通过扫描识别大蒜生物指纹图谱方式，获得特定大蒜品种的特征信息和SSR数字指纹图谱，实现特定大蒜品种的迅速鉴定、分类，有利于大蒜品种的真实性认定，为大蒜育种中高效选择优质品种来源提供了新途径，促进了大蒜品种资源信息化的体系建设和大蒜新品种选育和优异基因挖掘利用工作的发展。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的大蒜生物指纹图谱构建方法的第一流程示意图；
图2是本申请实施例提供的大蒜生物识别图谱构建方法的第二流程示意图；
图3是本申请实施例提供的遗传差异性分析方法的第一流程示意图；
图4是本申请实施例提供的遗传差异性分析方法的第二流程示意图；
图5是本申请实施例提供的大蒜生物指纹图谱构建方法的第三流程示意图；
图6是本申请实施例提供的大蒜生物指纹图谱构建方法的第四流程示意图；
图7是本申请实施例提供的宝坻大蒜QR生物指纹图谱示意图；
图8是本申请实施例提供的兴平大蒜QR生物指纹图谱示意图；
图9是本申请实施例提供的新都大蒜QR生物指纹图谱示意图；
图10是本申请实施例提供的阿城紫皮蒜QR生物指纹图谱示意图；
图11是本申请实施例提供的吉木萨尔白皮蒜QR生物指纹图谱示意图；
图12是本申请实施例提供的黑水大蒜QR生物指纹图谱示意图；
图13是本申请实施例提供的商河大蒜QR生物指纹图谱示意图；
图14是本申请实施例提供的湍湾大蒜QR生物指纹图谱示意图；
图15是本申请实施例提供的两河大蒜QR生物指纹图谱示意图；
图16是本申请实施例提供的苍山蒲棵蒜QR生物指纹图谱示意图；
图17是本申请实施例提供的杞县大蒜QR生物指纹图谱示意图；
图18是本申请实施例提供的四川红七星/大理独头蒜QR生物指纹图谱示意图；
图19是本申请实施例提供的上高紫皮蒜QR生物指纹图谱示意图；
图20是本申请实施例提供的临湖大蒜QR生物指纹图谱示意图；
图21是本申请实施例提供的长凝大蒜QR生物指纹图谱示意图；
图22是本申请实施例提供的北董大蒜QR生物指纹图谱示意图；
图23是本申请实施例提供的溪柳紫皮蒜QR生物指纹图谱示意图；
图24是本申请实施例提供的海岱蒜QR生物指纹图谱示意图；
图25是本申请实施例提供的乐都紫皮蒜QR生物指纹图谱示意图；
图26是本申请实施例提供的金乡紫皮蒜QR生物指纹图谱示意图
图27是本申请实施例提供的大蒜生物指纹图谱构建装置的结构示意图；
图28是本申请实施例提供的大蒜生物指纹图谱识别装置的结构示意图；
图29是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
另外，在本申请说明书和所附权利要求书的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
本申请实施例提供的大蒜生物指纹图谱构建方法，由图谱构建设备的处理器在运行具有相应功能的计算机程序时执行，通过构建特定大蒜品种的生物指纹图谱，使得图谱识别设备能够通过扫描识别大蒜生物指纹图谱方式，获得特定大蒜品种的特征信息和SSR数字指纹图谱，实现特定大蒜品种的迅速鉴定、分类，有利于大蒜品种的真实性认定，为大蒜育种中高效选择优质品种来源提供了新途径，促进了大蒜品种资源信息化的体系建设和大蒜品质管理工作的发展。
在应用中，图谱构建设备可以是平板电脑、笔记本电脑、桌上型计算机等，图谱识别设备可以是手机、平板电脑、可穿戴设备、增强现实(Augmented Reality，AR)/虚拟现实(Virtual Reality，VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(Ultra-Mobile PersonalComputer，UMPC)、上网本、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、桌上型计算机和扫描枪的组合等，本申请实施例对图谱构建设备和图谱识别设备图谱构建设备的具体类型不作任何限制。
如图1所示，本申请提供的大蒜生物指纹图谱构建方法，包括如下步骤S101至S104：
S101、获取特定大蒜品种的数量性状和质量性状，进入步骤S102。
在应用中，图谱构建设备获取用户输入的特定大蒜品种的数量性状和质量性状。数量性状可以包括形态学性状，质量性状可以包括生态学性状、品质性状。形态学性状可以包括大蒜的瓣数、鳞茎高、单头鳞茎重、鳞芽背宽等特征，生态学性状可以包括大蒜的温度反应、敏感程度等特征，品质性状可以包括蒜皮颜色、大蒜味道、生长速度、储藏难易程度等特征。
如图2所示，在一个实施例中，步骤S101包括如下步骤S201和S202：
步骤S201、根据大蒜品种来源地信息，确定所述特定大蒜的品种来源地，进入步骤S202。
在应用中，图谱构建设备根据用户输入的特定地域(例如，我国、任意国家或地区)的大蒜品种来源地信息(例如，农业农村部地理保护以及主栽大蒜品种来源地信息)，进行相应大蒜品种的采集，并联网查询或根据用户输入的确认指令对采集到的大蒜品种进行来源地确认，得到一定数量的(例如，20个)特定大蒜品种。
步骤S202、对所述品种来源地的生态条件、品种类型、形态学性状和品质性状进行鉴定，得到包含所述特定大蒜的数量性状和质量性状的鉴定结果。
在应用中，图谱构建设备联网查询或根据用户输入的鉴定指令对采集的特定大蒜品种的来源地生态条件、品种类型、形态学性状、品质性状等进行特征识别和鉴定，获得特征鉴定结果根据预先设定的表格格式对特征鉴定结果进行自动处理，并生成包含数量性状和质量性状的鉴定结果汇总表格，其中，表1展示了我国大蒜地理标志和主栽品种来源地、生态信息及主要特征，表2展示了我国大蒜地理标志和主栽品种鳞茎信息数据，表3展示了我国大蒜地理标志和主栽品种鳞芽及鳞芽盘信息数据。
表1
表2
表3
S102、获取基于遗传差异性分析方法分析得到的所述特定大蒜品种的遗传差异性，进入步骤S103。
在应用中，用户基于遗传差异性分析方法，借助生物特征检测设备检测和分析特定大蒜品种的遗传差异性，并将分析结果输入图谱构建设备。特定大蒜品种的遗传差异性主要体现在特定大蒜品种的成熟新生叶片的脱氧核糖核酸(Deoxyribo Nucleic Acid，DNA)的引物的片段多样性。
如图3所示，在一个实施例中，步骤S102中基于遗传差异性分析方法分析得到所述特定大蒜品种的遗传差异性，包括如下步骤S301至S304：
步骤S301、提取所述特定大蒜品种的成熟新生叶片的DNA，进入步骤S302。
在应用中，将已经采集的所有特定大蒜品种进行科学种植，待大蒜成熟后，采摘大蒜新生叶片，提取所有特定大蒜品种的成熟新生叶片的基因组的DNA样品。
步骤S302、依次对所述DNA进行引物的合成及筛选，PCR扩增及荧光标记，电泳检测，获得电泳检测结果，进入步骤S303。
在应用中，对DNA进行引物的合成及筛选的方式为：对DNA进行分析得到的简单序列重复(Simple Sequence Repeats，SSR)位点引物信息，筛选出其中位点不重复的若干第一引物，然后对筛选出的第一引物的所有正向引物F的5’端加上通用Tag的16个碱基的引物序列，合成若干第二引物，再利用Tag修饰引物和各自对应的反向R引物，对所有第二引物进行扩增，合成若干第三引物，进一步对所有第三引物进行检测，得到分析结果，最后根据分析结果，筛选出若干对片段多态性好、特异性高的第四引物，实现对DNA的引物的合成及筛选。
如图4所示，在一个实施例中，步骤S302中对所述DNA进行引物的合成及筛选的步骤包括如下步骤S401至S405：
步骤S401、根据转录组测序的生物信息学分析对所述DNA进行得到的SSR位点引物信息，筛选出位点不重复的第一预设数量对第一引物，进入步骤S402。
在应用中，根据转录组测序的生物信息学分析得到的SSR位点引物信息，根据SSR引物初步筛选原则，筛选出适合扩增的位点不重复的第一预设数量对(例如，10对)引物。
步骤S402、在所述第一预设数量对第一引物的所有正向引物F的5’端加上通用Tag的16个碱基的引物序列，合成第一预设数量对第二引物，进入步骤S403。
在应用中，在所有正向引物F的5’端加上通用的Tag的16个碱基的引物序列，合成第一预设数量对初筛引物，完成第一轮扩增，每个DNA片段多带一段Tag序列。
步骤S403、利用Tag修饰引物和各自对应的反向R引物，对所述第一预设数量对第二引物进行扩增，合成第二预设数量对第三引物，进入步骤S404。
在应用中，筛选出第一轮扩增中条带理想的聚合酶链式反应(Polymerase ChainReaction，PCR)产物进行荧光引物PCR，所用引物为Tag修饰物和各自对应的反向R引物，其中，第二预设数量对第三引物可以包括用Tag的修饰引物、带Tag序列的F引物和R引物共3条引物，可以起到多重扩增的作用。
步骤S404、对所述第二预设数量对第三引物进行检测，得到第二分析结果，进入步骤S405。
在应用中，用扩增良好的荧光PCR产物进行3730xl测序仪检测，将得到的检测数据用Genemapper软件进行分析，得到第二分析结果。
步骤S405、根据第二分析结果，筛选出第三预设数量对片段多态性好、特异性高的引物。
在应用中，根据第二分析结果，判断不同引物是否具有片段多态性，筛选出第三预设数量对(例如，6对)多态性好、特异性高的引物，这第三预设数量对引物可以用于后续的SSR-PCR扩增。将筛选出的第三预设数量对引物结果输入图谱构建设备，图谱构建设备根据预先设定的表格格式自动处理，生成引物信息表，表4展示了筛选出的引物信息。
表4
| 引物名称 | 正向引物 | 反向引物 |
| Asa24 | TTGTTGTGCCGAGTTCCATA | CAGCAATTTACCAAAGCCAAG |
| GB-ASM-040c | CACAGCAACATGCACCAT | TGCCGGAACTCGATATT |
| GB-ASM-059c | CTTGCCGGAACTCGATATT | CACAGCAACATGCACCAT |
| GB-ASM-072c | CACGCGAATCTTTCTTGG | TGCAAAGCAATATGGCAG |
| SSR-53 | ACAAGGTCGACATCGTTTG | GGGCTTCACCTGAACACA |
| SSR-80 | AATCTCCCTCCAAAGTCCC | CCTGTATTTTGTGTAAAGCATCA |
在一个实施例中，步骤S302中PCR扩增及荧光标记的步骤可以包括：
以所述DNA作为PCR模板，使用6对荧光修饰物，对所述DNA进行第一次扩增；
使用3对接头引物对第一次扩增后的所述DNA进行第二次扩增；
使用荧光修饰的接头引物和反向引物，对第二次扩增后的所述DNA进行第三次扩增。
在应用中，以提取的所有DNA样品作为PCR模板，使用6对荧光修饰物，通过TSINGKE金牌Mix(green)进行第一次扩增；表5展示了扩增体系的各组分，表6展示了扩增程序；第二次扩增时，使用3对接头引物，表7展示了扩增体系各组分，表8展示了扩增程序；第三次扩增时，使用荧光修饰的接头引物和反向引物一起扩增，表8展示了扩增程序。上述表5、6、7和8由用户分别将不同的扩增组分和扩增程序数据输入图谱构建设备，图谱构建设备根据预先设定的表格格式自动处理并生成。
表5
| 组分 | 体积 |
| 金牌Mix(green) | 17ul |
| 10μM Primer(引物)F | 1ul |
| 10μM Primer R | 1ul |
| Template(gDNA)(模板(基因组DNA)) | 1ul |
| Total(总组分) | 20ul |
表6
表7
| 组分 | 体积 |
| 金牌Mix(green) | 17ul |
| 10μM Primer F | 1ul |
| 10μM Primer R | 1ul |
| Template(gDNA) | 1ul |
| Total | 20ul |
表8
在一个实施例中，步骤S302中电泳检测，获得检测结果的步骤可以包括：
将扩增完成的所述DNA的PCR产物依次进行琼脂糖凝胶电泳和毛细管电泳，获得电泳检测结果。
在应用中，将扩增完成的DNA的PCR产物进行琼脂糖凝胶电泳，其中样品为2ul，溴酚蓝为6ul，在300V电压条件下进行，12分钟后获得鉴定胶图；通过胶图确定模板浓度，并加水稀释到毛细管电泳所需的浓度。将高度去离子甲酰胺(Highly Deionized-formamide，HiDi)与GS500的内标按130：1混合，配成混合液(mix)；用国产96孔反应板分装mix，每个孔中加入10ul的mix；在96孔反应板中加入0.5ul样品模板，离心到4000转每分(RevolutionsPer Minute，RPM)停止；用金属浴加热器将混合板在预变性95℃下加热5分钟，拿出后立即放入-20℃冰箱中；冷却后拿出，进行4000rpm的离心，解冻、混匀；放上3730xl测序仪进行毛细管电泳，获得电泳检测结果。
步骤S303、对所述电泳检测检测结果进行分析，获得第一分析结果，进入步骤S304。
在应用中，用户将电泳检测结果输入到图谱构建设备的Genemapper软件中进行分析，得到第一分析结果。
步骤S304、根据所述第一分析结果，确定具有片段多样性的多对引物，得到所述特定大蒜品种的遗传差异性。
在应用中，确定具有片段多样性的多对引物步骤可以是，根据第一分析结果，筛选出第三预设数量对对片段多态性好、特异性高的引物，这些筛选出的引物具有片段多样性。
S103、根据所述遗传差异性，构建所述特定大蒜品种的SSR数字指纹图谱，进入步骤S104。
在应用中，根据所述遗传差异性，将采集的所述特定大蒜品种的每一种带型进行“0”、“1”数字编码，得到指纹图谱代码，再根据第三预设数量对引物扩增顺序，串联所述指纹图谱代码，并整理为矩阵形式，得到所述特定大蒜品种的SSR数字指纹图谱。
如图5所示，在一个实施例中，步骤S103包括如下步骤S501至S503：
步骤S501、根据所述特定大蒜品种的遗传差异性，统计SSR检测结果的带型，将每对引物在样品上扩增出的每一种带型，有条带的用“1”表示，无条带的用“0”表示，进入步骤S502。
步骤S502、根据所述第三预设数量对引物的扩增顺序，串联每个样品的全部引物上的扩增带型数据，得到用“0”和“1”表示的每个样品的指纹图谱代码，进入步骤S503。
在应用中，根据筛选出的具有片段多样性的6对引物的扩增顺序，依次将每个样品上用“0”和“1”表示的扩增带型数据进行串联，得到“0”、“1”表示的每个样品的指纹图谱代码。
步骤S503、将所述指纹图谱代码整理为带型矩阵数据，得到所述特定大蒜品种的SSR数字指纹图谱。
在应用中，将得到的指纹图谱代码整理为矩阵形式，得到特定大蒜品种的SSR数字指纹图谱。将条带数据和数字指纹图谱数据输入到图谱构建设备，图谱构建设备根据预先设定的表格格式自动处理，得到SSR数字指纹图谱条带编号，如表9所示，以及我国大蒜地理标志和主栽品种SSR数字指纹图谱，如表10所示。
表9
表10
S104、汇总所述数量性状、所述质量性状和所述SSR数字指纹图谱，构建特定大蒜品种的生物指纹图谱。
如图6所示，在一个实施例中，步骤S104包括如下步骤S601至S602：
S601、汇总所述数量性状、所述质量性状和所述SSR数字指纹图谱，形成生物指纹图谱数据条。
在应用中，将20个大蒜品种的数量性状、品质性状以及SSR数字指纹图谱数据信息进行汇总，对汇总结果进行分类、概括、总结，形成每个品种的生物指纹图谱数据条。
S602、利用信息编码技术，将所述生物指纹图谱数据条构建为生物指纹图谱。
在应用中，将形成的生物指纹图谱数据条导入图谱构建设备，利用文字编辑系统(Word Processing System，WPS)软件，自动处理并生成20个快速反应(Quick Response，QR)生物指纹图谱，附图展示了自动处理生成的20个大蒜品种QR生物指纹图谱。图7至图26依次展示了宝坻大蒜QR生物指纹图谱、兴平大蒜QR生物指纹图谱、新都大蒜QR生物指纹图谱、阿城紫皮蒜QR生物指纹图谱、吉木萨尔白皮蒜QR生物指纹图谱、黑水大蒜QR生物指纹图谱、商河大蒜QR生物指纹图谱、湍湾大蒜QR生物指纹图谱、两河大蒜QR生物指纹图谱、苍山蒲棵蒜QR生物指纹图谱、杞县大蒜QR生物指纹图谱、四川红七星/大理独头蒜QR生物指纹图谱、上高紫皮蒜QR生物指纹图谱、临湖大蒜QR生物指纹图谱、长凝大蒜QR生物指纹图谱、北董大蒜QR生物指纹图谱、溪柳紫皮蒜QR生物指纹图谱、海岱蒜QR生物指纹图谱、乐都紫皮蒜QR生物指纹图谱、金乡紫皮蒜QR生物指纹图谱。这些大蒜品种QR生物指纹图谱形成了分子身份证，通过手机、可穿戴设备等终端扫描QR生物指纹图谱，就能够获得特定大蒜品种的遗传学、生物生态学等特征信息。
在一个实施例中，步骤S104之后，还包括：
显示所述特定大蒜品种的生物指纹图谱；
将所述特定大蒜品种的生物指纹图谱上传至区块链或云服务器进行存储。
在应用中，图谱构建设备在构建特定大蒜品种的生物指纹图谱之后，可以通过显示器显示特定大蒜品种的生物指纹图谱，也可以将生物指纹图谱上传至区块链或云服务器的数据库进行存储，以供有需要的用户利用任意的网络设备从区块链或云服务器下载使用。
本申请实施例还提供一种大蒜生物指纹图谱识别方法，包括：
扫描所述特定大蒜品种的生物指纹图谱，获得所述特定大蒜品种的特征信息和SSR数字指纹图谱；
根据所述特定大蒜品种的特征信息和SSR数字指纹图谱，对所述特定大蒜品种进行鉴定和分类。
在一个实施例中，所述大蒜生物指纹图谱识别方法，还包括：
输出鉴定和分类结果；
将所述鉴定和分类结果上传至区块链或云服务器进行存储。
在应用中，大蒜生物指纹图谱识别方法由图谱识别设备执行，在获得特定大蒜品种进行鉴定和分类结果之后，可以通过显示器、语音播报设备等人机交互设备输出鉴定和分类结果，也可以将鉴定和分类结果上传至区块链或云服务器的数据库进行存储，以供有需要的用户利用任意的网络设备从区块链或云服务器下载使用。
本申请实施例还提供一种大蒜生物指纹图谱构建装置，用于执行上述大蒜生物指纹图谱构建方法实施例中的步骤。该装置可以是图谱构建设备中的虚拟装置(virtualappliance)，由图谱构建设备的处理器运行，也可以是图谱构建设备本身。
如图27所示，本申请实施例提供的大蒜生物指纹图谱构建装置100包括：
获取模块101，用于获取特定大蒜品种的数量性状和质量性状；
分析模块102，用于分析所述特定大蒜品种的遗传差异性；
构建模块103，用于根据所述遗传差异性，构建所述特定大蒜品种的SSR数字指纹图谱；
汇总模块104，用于汇总所述数量性状、所述质量性状和所述SSR数字指纹图谱，构建特定大蒜品种的生物指纹图谱。
在一个实施例中，大蒜生物指纹图谱构建装置还包括：
存储模块，用于将所述特定大蒜品种的生物指纹图谱上传至区块链或云服务器进行存储。
本申请实施例还提供一种大蒜生物指纹图谱识别装置，用于执行上述大蒜生物指纹图谱识别方法实施例中的步骤。该装置可以是图谱识别设备中的虚拟装置，由图谱识别设备的处理器运行，也可以是图谱识别设备本身。
如图28所示，本申请实施例提供的大蒜生物指纹图谱识别装置200包括：
扫描识别模块201，用于扫描所述特定大蒜品种的生物指纹图谱，获得所述特定大蒜品种的特征信息和SSR数字指纹图谱；
鉴定分类模块202，用于根据所述特定大蒜品种的特征信息和SSR数字指纹图谱，对所述特定大蒜品种进行鉴定和分类。
在一个实施例中，大蒜生物指纹图谱识别装置还包括：
输出模块，用于输出鉴定和分类结果；
存储模块，用于将所述鉴定和分类结果上传至区块链或云服务器进行存储。
如图29所示，本申请实施例还提供一种终端设备300，包括：至少一个处理器301(图29中仅标示出一个)、存储器302以及存储在所述存储器302中并可在所述至少一个处理器301上运行的计算机程序303；
终端设备为图谱构建设备时，所述处理器301执行所述计算机程序303时实现上述各个大蒜生物指纹图谱构建方法实施例中的步骤；
终端设备为图谱识别设备时，所述处理器301执行所述计算机程序303时实现上述各个大蒜生物指纹图谱识别方法实施例中的步骤。
在应用中，图谱构建设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，图29仅仅是图谱构建设备的举例，并不构成对图谱构建设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如还可以包括输入输出设备、网络接入设备等。
在应用中，处理器可以是中央处理模块(Central Processing Unit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
在应用中，存储器在一些实施例中可以是图谱构建设备的内部存储模块，例如，图谱构建设备的硬盘或内存。所述存储器在另一些实施例中也可以是图谱构建设备的外部存储设备，例如图谱构建设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括图谱构建设备的内部存储模块也包括外部存储设备。存储器用于存储操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)、数据以及其他程序等，例如所述计算机程序的程序代码等。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
需要说明的是，上述装置/模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能模块或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能模块、模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中，上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。另外，各功能模块、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中模块、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述各个大蒜生物指纹图谱构建方法或大蒜生物指纹图谱识别方法或实施例中的步骤。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述各个大蒜生物指纹图谱构建方法或大蒜生物指纹图谱识别方法或实施例中的步骤。
所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/测试设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/网络设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/网络设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种大蒜生物指纹图谱构建方法，其特征在于，包括：
获取特定大蒜品种的数量性状和质量性状；
获取基于遗传差异性分析方法分析得到的所述特定大蒜品种的遗传差异性；
根据所述遗传差异性，构建所述特定大蒜品种的SSR数字指纹图谱；
汇总所述数量性状、所述质量性状和所述SSR数字指纹图谱，构建特定大蒜品种的生物指纹图谱。
2.如权利要求1所述的大蒜生物指纹图谱构建方法，其特征在于，所述获取特定大蒜品种的数量性状和质量性状，包括：
所述数量性状包括：形态学性状；
所述质量性状包括：生态学性状、品质性状。
3.如权利要求1所述的大蒜生物指纹图谱构建方法，其特征在于，所述获取特定大蒜品种的数量性状和质量性状，包括：
根据大蒜品种来源地信息，确定所述特定大蒜的品种来源地；
对所述品种来源地的生态条件、品种类型、形态学性状和品质性状进行鉴定，得到包含所述特定大蒜品种的数量性状和质量性状的鉴定结果。
4.如权利要求1所述的大蒜生物指纹图谱构建方法，其特征在于，基于遗传差异性分析方法分析得到所述特定大蒜品种的遗传差异性，包括：
提取所述特定大蒜品种的成熟新生叶片的DNA；
依次对所述DNA进行引物的合成及筛选，PCR扩增及荧光标记，电泳检测，获得电泳检测结果；
对所述电泳检测结果进行分析，获得第一分析结果；
根据所述第一分析结果，确定具有片段多样性的多对引物，得到所述特定大蒜品种的遗传差异性。
5.如权利要求4所述的大蒜生物指纹图谱构建方法，其特征在于，对所述DNA进行引物的合成及筛选，包括：
根据转录组测序的生物信息学对所述DNA进行分析得到的SSR位点引物信息，筛选出位点不重复的第一预设数量对第一引物；
在所述第一预设数量对第一引物的所有正向引物F的5’端加上通用Tag的16个碱基的引物序列，合成第一预设数量对第二引物；
利用Tag修饰引物和各自对应的反向R引物，对所述第一预设数量对第二引物进行扩增，合成第二预设数量对第三引物；
对所述第二预设数量对第三引物进行检测，得到第二分析结果；
根据第二分析结果，筛选出第三预设数量对片段多态性好、特异性高的第四引物。
6.如权利要求5任一项所述的大蒜生物指纹图谱构建方法，其特征在于，根据所述遗传差异性，构建所述特定大蒜品种的SSR数字指纹图谱，包括：
根据所述遗传差异性，统计SSR检测结果的带型，将每对引物在样品上扩增出的每一种带型，有条带的用“1”表示，无条带的用“0”表示；
根据所述第三预设数量对引物的扩增顺序，串联每个样品的全部引物上的扩增带型数据，得到用“0”和“1”表示的每个样品的指纹图谱代码；
将所述指纹图谱代码整理为带型矩阵数据，得到所述特定大蒜品种的SSR数字指纹图谱。
7.如权利要求1至5任一项所述的大蒜生物指纹图谱构建方法，其特征在于，所述汇总所述数量性状、所述质量性状和所述SSR数字指纹图谱，构建特定大蒜品种的生物指纹图谱，包括：
汇总所述数量性状、所述质量性状和所述SSR数字指纹图谱，形成生物指纹图谱数据条；
利用信息编码技术，将所述生物指纹图谱数据条构建为生物指纹图谱。
8.一种基于权利要求1至7任一项所述的大蒜生物指纹图谱构建方法实现的大蒜生物指纹图谱识别方法，其特征在于，包括：
扫描所述特定大蒜品种的生物指纹图谱，获得所述特定大蒜品种的特征信息和SSR数字指纹图谱；
根据所述特定大蒜品种的特征信息和SSR数字指纹图谱，对所述特定大蒜品种进行鉴定和分类。
9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项或8所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至7任一项或8所述的方法。
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