【摘 要】
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种猪性能测定是获取种猪生长性能表型数据的必经途径,是开展种猪采食行为研究的物质基础,也是构建生猪良种繁育体系的关键环节。目前我国种猪性能测定站主要依赖国外进口,其配套的种猪性能测定信息管理系统分析功能较单一,存在安装、操作复杂等问题。在种猪测定性状中,达100 kg体重日龄则是衡量种猪生长速度的重要指标,在结测时通过分析计算获取这一性状,存在测定周期长等问题。种猪采食性状与生长性能密切相关,探究种
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种猪性能测定是获取种猪生长性能表型数据的必经途径,是开展种猪采食行为研究的物质基础,也是构建生猪良种繁育体系的关键环节。目前我国种猪性能测定站主要依赖国外进口,其配套的种猪性能测定信息管理系统分析功能较单一,存在安装、操作复杂等问题。在种猪测定性状中,达100 kg体重日龄则是衡量种猪生长速度的重要指标,在结测时通过分析计算获取这一性状,存在测定周期长等问题。种猪采食性状与生长性能密切相关,探究种猪采食性状与生长性状间规律,利用种猪早期采食性状对生长速度进行提前预测,有助于提高育种效率,降低育种经济和时间成本。本课题针对上述问题,基于杜洛克种猪生长性能测定数据分析了种猪采食性状与生长性状间的表型相关性,构建了种猪达目标体重日龄预测模型,利用通信技术、信息技术和web技术设计了一个集种猪生长性能测定性状计算、采食性状分析和设备远程监控为一体的种猪性能测定信息管理系统,主要工作如下:(1)分析了我国目前使用较为广泛的种猪性能测定信息管理系统,并分别从用户、测定站实时远程监控、种猪生长性能测定和采食性状分析4个方面对信息管理系统进行了详细的功能需求分析,结合农业农村部种猪质量监督检验中心(武汉)的实际使用需求,确定信息管理系统远程监控、性能指标计算和采食性状分析等功能。(2)以杜洛克种猪为研究对象,分析了种猪日增重、达100 kg体重日龄、饲料转化率和背膘等4个生长性状与日采食量、日采食次数、日采食时长、单次采食量和采食速率等5个采食性状的表型相关性;并基于种猪采食性状与生长速度的显著相关性,结合开测体重、开测日龄和30 kg体重日龄构建了种猪达100 kg体重日龄偏最小二乘(Partial Least Square,PLS)预测模型,5折交叉验证测试集平均决定系数R~2为0.68,平均绝对误差MAE为3.2 d。(3)使用前后端分离的B/S(Browser/Server)架构,MVC设计模式进行种猪性能测定信息管理系统设计和开发。选用CAN总线完成信息管理系统与测定站之间数据的双向传输,并在UDP协议基础上加入“确认”、“校验”和“重发”机制,确保了测定数据的实时、高效、可靠传输;信息管理系统前端基于Reactjs技术栈、Ant Design组件库、Bizcharts图表库,服务器后端基于flask web框架,使用My SQL进行数据存储。系统功能大体上可分为用户模块、测定站实时监控模块、种猪生长性能测定模块和采食性状分析模块4个功能模块,实现了测定站的实时远程监控、种猪测定数据采集、统计和分析,以及采食性状分析等。(4)信息管理系统开发完成后,进行两次养殖试验,测试信息管理系统的数据传输可靠性和功能运行稳定性。第一次试验在华中农业大学试验猪场展开,试验结果表明,采食数据无丢失;第二次试验在湖北省某国家生猪核心育种场展开,试验结果表明,各功能模块运行稳定,满足预期设计要求。使用试验种猪测定数据对PLS预测模型进行测试,PLS预测日龄与实际达目标体重日龄MAE为5.3 d。
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