中國主要畜禽種質資源數據集
| 中國主要畜禽種質資源數據集 作者：羅清堯 龐之洪 浦亞斌 2018年6月25日 |
 羅清堯, 龐之洪, 浦亞斌. 中國主要畜禽種質資源數據集[J/OL]. 中國科學數據, 2018. (2018-06-25). DOI: 10.11922/csdata.2017.0015.zh. |
摘要&關鍵詞 編輯
摘要：畜禽種質資源是生物多樣性的重要組成部分，是畜牧業生產和創新的物質基礎。在2006年開始的第二次全國畜禽種質資源普查所形成的調查數據和志書基礎上，根據動物種質資源描述規範，收集、整理、加工完成了中國主要畜禽種質資源數據集建設。本研究收集整理了包括豬、牛、羊、家禽（雞、鴨、鵝）、馬、驢、駱駝、兔等種質資源在內的共709個品種（或類群）的信息和圖像，按各技術指標特點分為十二個部分進行了歸類。本數據集的建設對畜禽種質資源保存、利用、信息共享和實物共享、保持生物多樣性都具有十分重要的意義。
關鍵詞：畜禽；種質資源；數據集；信息共享；生物多樣性
Abstract & Keywords 編輯
Abstract: Germplasm resources are a key component of biodiversity, which serve as a material basis for livestock production and improvement. On the basis of the survey data and treatises from the second national survey of livestock and poultry germplasm resources since 2006, the dataset collects, integrates and processes major livestock and poultry germplasm resources in China according to standard regulations. It covers information and images of 709 livestock breeds including pig, cattle, sheep, goat, chicken, duck, goose, horse, donkey, camel, etc. The dataset is important for preserving, utilizing, and sharing livestock and poultry germplasm resources, as well as for maintaining biodiversity.
Keywords: livestock and poultry; germplasm resources; dataset; information sharing; biodiversity
數據庫（集）基本信息簡介 編輯
| 數據庫（集）名稱 | 中國主要畜禽種質資源數據集 |
| 數據作者 | 羅清堯、龐之洪、浦亞斌 |
| 通信作者 | 羅清堯（luoqingyao@caas.cn） |
| 數據時間範圍 | 1982–2012年 |
| 採集區域 | 中國 |
| 數據量 | 6.8 GB |
| 數據格式 | *.TEX, *.JPEG |
| 數據服務系統網址 | http://www.cdad-is.org.cn/page/ResGroupFrm.cbs?groupstring=33258995988495 http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/550 |
| 基金項目 | 國家科技基礎條件平台（家養動物種質資源共享服務平台） |
| 數據庫（集）組成 | 數據集由種質資源文本屬性數據、種質資源圖片兩部分組成。1. 709個畜禽種質資源的數據集，文本數據量約0.3 GB；2. 709個畜禽種質資源的資源圖像，約2100張，數據量6.5 GB。 |
Dataset Profile 編輯
| Title | A dataset of major livestock and poultry germplasm resources in China |
| Data authors | Luo Qingyao, Pang Zhihong, Pu Yabin |
| Data corresponding author | Luo Qingyao (luoqingyao@caas.cn) |
| Time range | 1982–2012 |
| Geographical scope | China |
| Data volume | 6.8 GB |
| Data format | *.TEX, *.JPEG |
| Data service system | <http://www.cdad-is.org.cn/page/ResGroupFrm.cbs?groupstring=33258995988495>; <http://www.sciencedb.cn/dataSet/handle/550> |
| Sources of funding | National Science and Technology Infrastructure Program (National Infrastructure of Domestic Animal Germplasm Resources) |
| Dataset composition | This dataset consists of text data and image data of germplasm resources. It includes: ①text data of 709 germplasm resources of animal and poultry, with a size of about 0.30 GB; ② image data of 709 germplasm resources of animal and poultry, with about 2100 pictures totaling a data volume of about 6.5 GB. |
引 言 編輯
畜禽種質資源（Germplasm Resources）又稱為畜禽遺傳資源（Animal Genetic Resources）或畜禽品種資源（Breed Resources），是指一類具有遺傳特性的經濟動物群體，它們的主體是品種，也包括變種與品系等[1]。中國氣候、地形地貌和海拔梯度獨具特色，是世界上畜禽種質資源最豐富的國家之一。其中，較晚期馴化物種和近緣野生物種的家養畜禽種質資源物種有54個[2][3]，品種和類群有1943個[4]。畜禽種質資源是畜牧生產和可持續發展的基礎，也是滿足未來不可預見需求的重要基因庫，在畜牧生產和新種質資源形成的過程中發揮了非常重要的作用。隨着對家養畜禽種質資源認識的不斷深入和人們需求的多樣化，不斷有新的資源被發現、引入、培育出來。近30年來，為滿足人民對肉、蛋、奶等畜產品的需求，中國相繼引進了大量的外來高產畜禽種質資源（品種），對低產地方畜禽種質資源（品種）進行改良，使畜牧生產水平大幅度提高。但改良的消極後果是某些地方品種逐漸被培育品種或雜交品種所取代，致使許多具有優良特性的地方畜禽種質資源（品種）其數量不斷下降，處於瀕危、甚至滅絕的境地[5]。20世紀70年代末和80年代初進行的第一次畜禽種質資源普查結果證實，中國已有10個地方良種消失，8個瀕臨滅絕，20個數量正在減少[5]。2006～2010年進行的全國第二次畜禽遺傳資源調查發現，有15個地方品種未發現，有59個地方品種處於瀕危或瀕危滅絕[6]。
畜禽種質資源信息數據集（庫）的建設是畜禽種質資源管理中一項基礎性的工作，也是畜禽種質資源信息共享和實物共享的基礎。隨着社會經濟發展、畜禽種質資源狀況調查和研究、數據共享不斷發展，畜禽種質資源數據集（庫）的建設也越來越受到各方面的重視。1996年FAO（Food and Agriculture Organization，世界糧食和農業組織）建立了家養動物多樣性信息系統（Domestic Animal Diversity Information System，簡稱DAD-IS，http://dad.fao.org），收集发布了世界各国的家养动物种质资源信息，其中收集中国家养动物种质资源709个，发布品种资源信息包括种质资源名称、别名、图像、起源与分布、用途、基本信息、颜色、体型外貌、生产性能、群体数量、繁殖性能、联系方式等方面数据[7]。但是，FAO的DAD-IS網站只有英文、法文和西班牙文3種，缺少中文畜禽種質資源信息。國內也有不少與畜牧業管理、研究和生產的單位或機構和有關專業協會組織的網站中收集有中國或地方畜禽種質資源信息。例如，中國畜禽遺傳資源動態信息網（http://www.dadchina.net）收集发布了425个中国畜禽种质资源信息，发布的信息包括体型外貌、主要特性、分布形成及存栏量几个方面；山东省畜禽遗传资源网（http://pzzy.zxqcd.cn）收集发布了36个山东省畜禽种质资源信息，发布的信息包括一般情况（中心产区及分布、产区自然生态条件、群体数量和变化情况）、群体数量及变化情况、品种特征及性能（体型外貌特征、生产性能）、饲养管理、品种保护和研究利用、品种评价等几个方面数据；中国养猪研究会的中国种猪信息网（http://www.chinaswine.org.cn）收集发布了猪品种信息，包括外国品种6个、地方品种24个（华北型11个、华南型4个、华中型5个、西南型2个、高原型2个）、培育品种20个、配套系7个，每个品种包括文字文本信息和公母猪的个体图像信息。从以上有关协会及畜禽企业网站中所收集发布的畜禽种质资源数量和技术指标都存在不全或较少等问题。为了加强畜禽种质资源保存、研究、共享和应用，家养动物种质资源共享平台建设从2000年开始先后列入科技部科技基础性项目、国家条件平台建设计划，在家养动物种质资源标准的制定，信息资源的标准化整理、数字化表达，关键性数据的补充完善，活体和遗传物质的收集、整理整合等方面做了大量的工作，使畜禽种质资源共享的各项工作都取得了长足的进步[8][9][10]。
本研究根據《中國家畜家禽品種志》《中國畜禽遺傳資源志》及《中國畜禽遺傳資源狀況》有關權威資源所收集品種信息為參考，結合地方品種資源志及發表的研究資料，確定了本研究收錄的畜禽種質資源（品種）範圍及數量，包括豬、家禽（雞、鴨、鵝）、牛（黃牛、水牛、大額牛）、羊（綿羊、山羊）和馬、驢、駝等家養畜禽種質資源。在第一階段建設期間即2005～2010年，根據《中國家畜家禽品種志》《中國畜禽遺傳資源狀況》，有關研究單位及種畜禽場測定數據等信息數據整理加工形成了畜禽種質資源數據集，其中包括豬99個、牛107個、羊100個、家禽155個（雞100個、鴨29個、鵝26個）、馬47個、驢21個、駱駝4個，共533個品種的種質資源數據信息。在經過第二階段，即2013～2017年，修改更新後，包括豬162個、牛122個、羊145個、家禽183個（雞116個、鴨36個、鵝31個），馬54個、驢24個、駱駝6個、兔13個，共709個品種的種質資源信息。
1 數據採集和處理方法 編輯
本研究是根據全國第二次畜禽種質資源普查出版的專著《中國畜禽遺傳資源志》為數據信息基礎，結合共享平台參加單位提供的各品種更新數據信息，對平台收集整理的原有畜禽種質資源數據集（數據子集有豬、雞、鴨、鵝、黃牛、水牛、氂牛、大額牛、綿羊、山羊和馬、驢、駝、兔等）進行了維護更新。本研究中更新的數據信息包括文本數據及圖像數據兩類。
1.1 數據來源 編輯
畜禽種質資源數據信息的來源主要有：資源普查報告、公開發表或出版的論文和報告、各種專業學術會議或學位論文以及一些未公開發表的內部資料等。專業學術會議主要包括中國畜牧獸醫學會下屬分會，諸如動物遺傳育種學分會、畜禽遺傳標記學分會、養豬學分會、家禽學分會等和中國農學會特產分會學術年會。由於《中國家畜家禽品種志》和《中國畜禽遺傳資源志》是根據中國第一次和第二次全國範圍的畜禽遺傳資源系統調查、整理和評價中國畜禽種質資源的形成、發展和現狀的科學著作，分別包含6個分冊（豬、家禽、牛、羊、馬驢、特種經濟動物）和7個分冊（豬、家禽、牛、羊、馬驢駝、蜜蜂、特種畜禽），並由上海科學技術出版社和中國農業出版社分別於1989年和2012年出版，因而這2本著作所收集的畜禽種質資源品種及信息是第一階段和第二階段畜禽種質資源數據採集整理、加工的主要數據來源。例如，種質資源名稱、原產地、種質資源評價等技術性較強的指標均根據這2本志書提供的信息為基礎加工，以避免或減少爭議。
1.2 數據處理規範 編輯
本數據集的建設是為了能夠對現存的畜禽種質資源進行全面、統一、科學、完整地收集、整合、有效保護、合理高效開發利用，實現畜禽種質資源的充分共享和可持續利用，因而本研究中數據集數據採集方法是按照動物種質資源共享平台制定的《動物種質資源共性描述規範》和《畜禽種質資源描述規範》等要求收集、整理、加工相關數據信息，然後經過行業專家進行質量審核後入庫，上網發布共享。
《畜禽種質資源描述規範》中共包括豬、黃牛、水牛、氂牛、大額牛、綿羊、山羊、雞、鴨、鵝、馬、驢、駱駝和兔14個畜禽資源（品種）的描述規範。每個描述規範中按照技術指標的特點分成了十二個部分，即基本情況、群體情況、生理生化指標、種質基本特徵描述、體型外貌特徵（或體重體尺）、繁殖能力、生產能力、保存單位信息、遺傳指標、飼養管理、種質資源評價、附加信息（主要指個體及群體圖片）。各部分具體所包含的字段結構因畜禽種質資源品種不同而異。例如，豬描述規範的體尺體重部分包含體高、體斜長、胸圍、初生重、斷奶重和成年重6個技術指標，而雞種質資源描述規範的體尺體重部分包含體斜長、胸深、胸寬、龍骨長、髖骨寬、脛長、初生重、4周齡重、8周齡重、12周齡重、16周齡重、20周齡重和28周齡重共13個技術指標。14個畜禽種質資源描述規範中所規定的包括必填和選填的字段結構，總數分別為：豬117個、黃牛158個（2005年、2006年158個，2007年的113個）、水牛159個、氂牛163個、大額牛159個、綿羊155個、山羊159個、雞133個、鴨131個、鵝131個、馬121個、驢121個、駱駝124個和兔122個。
描述規範表中第十二部分即附加信息部分，設置僅有1個圖像字段，包括公、母代表性種質資源個體圖像、包含種質資源生境信息的群體種質資源圖像。在WORD表格中可以插入圖片，在數據集中提供圖像的文件名稱。
1.3 數據數字化加工 編輯
文本信息是畜禽種質資源數據集的主體部分。各部分信息以第一次普查和第二次普查形成的2本著作為基本數據來源，然後再在CNKI（中國知網，Chinese National Knowledge Infrastructure）在線出版的雜誌上根據種質資源名稱檢索相關研究進展，補充完善資源數據信息。畜禽種質資源數據集整理加工的步驟分為：第一步，按照畜禽種質資源描述規範要求，使用WORD表格整理加工數據；第二步，數據審核及質量檢查；第三步，使用數據轉換工具，將WORD表格數據轉換到關係型數據庫中，圖片等多媒體數據在數據庫中採用文件名格式保存；第四步，把經過多次審核的數據上傳到服務器，更新發布數據集。
在數據採集過程中，使用WORD表格和ACCESS開發的種質資源描述規範採集加工工具軟件實現種質資源信息的採集、格式審查和數據質量的初步審核，數字化數據需要經過專業領域的專家審核。所形成的WORD表格直接打印成紙質文檔，作為數據集加工的原始檔案保存歸檔。把ACCESS數據庫轉換為種質資源共享平台需要的SQL Server數據庫或TBF全文數據庫，提供到共享平台上發布，實現在線種質資源數據信息共享。
1.4 數據圖像處理 編輯
多媒體數據作為畜禽種質資源描述的重要組成部分，有着廣泛的應用與學術價值。對於畜禽種質資源而言，形態、色彩、結構等都有重要的科研意義，因此利用圖像、視頻等多媒體技術實現對畜禽種質資源的數字化呈現與直觀展示，對於了解畜禽種質資源特徵、特性有其不可替代的價值。採用標準化整理的數據進入種質資源收藏單位或種質資源共享平台數據庫，能夠為科研工作者和社會公眾進一步提供深入、詳盡的資源信息，三者各有側重，互為補充。
多媒體數字化工作需要有統一的標準規範和整體規劃，形成多媒體信息採集、加工、處理技術的規範標準。本研究中使用的圖像有兩種獲取方式，一種是對已有圖片掃描加工處理，二是在畜禽種質資源保種場或保護區現場拍攝圖像。然後根據要求，加工成為符合數據集質量要求的圖像文件。
圖像拍攝按照規範中提出的要求選擇有代表性的個體，選擇合適的角度拍攝。圖像包括公、母個體圖像和群體圖像（可以但不限於包括未成年個體）。圖像拍攝一般要求：背景單純、無雜物，毛色與背景相異明顯，擴大反差；典型個體要求拍攝左側全貌。圖像拍攝時需要注意其用途是科學數據，要保持動物和環境的本來特徵，要與藝術圖像區別開來，不做過多藝術渲染加工。某些物種有更具體的要求，例如馬規範要求：拍馬體左側；馬頭抬起、向前看、耳直立、外側兩肢前後擺，內側兩肢收回，可以看到四肢；拍照人距馬6米；選出標準代表個體等。
圖像格式統一要求為JPEG格式，加工後供數據集使用的圖像大小一般為800×600像素。為滿足移動端及線下圖像使用需求，也加工為其它大小的圖片。對圖片質量有更高要求的，需要線下獲取，可以通過郵箱聯繫網站管理員等。
2 數據樣本描述 編輯
畜禽種質資源數據集包含14個畜禽種質資源（品種）的數據集，由於各自的描述規範不同及字段數量（技術指標）的差異，14個畜禽種質資源分別形成1個數據集。數據集中描述規範的字段數量分別為豬117個、黃牛158個（2005年、2006年158個，2007年的113個）、水牛159個、氂牛163個、大額牛159個、綿羊155個、山羊159個、雞133個、鴨131個、鵝131個、馬121個、驢121個和駱駝124個。表1、圖1和圖2分別顯示豬種質資源描述表第一部分的文本信息組成、八眉豬部分文本信息實例和圖像。
2.1 文本數據 編輯
按照《畜禽種質資源描述規範》，前十一個部分均為文本或數字信息，每個品種技術指標及文本信息均按照描述規範前十一個部分整理加工。以豬種質資源描述規範為例，其文本信息見表1。
表1 豬種質資原描述表第一部分的文本信息組成
| 分類名稱 | 字段名稱 |
| 基本情況 | 平台資源號、庫編號、品種名稱、品種外文名、品種曾用名、科名、屬名、品種原產地、主產區及分布、形成歷史、種質來源、種質分類編碼、種質經濟類型、經度、緯度、海拔、地貌、年最高溫度、年最低溫度、年平均溫度、濕度、無霜期、降水量、雨季、風力和風向、年蒸發量、氣候帶、氣候特點、水源和土質、農作物條件及利用、草場情況及利用、土壤類型、草地類型、優勢植物群落、種質適應性及疾病感染情況、功能特性、主要用途 |
| 群體情況 | 調查群體所在地、調查群體所在單位、群體總數量、核心群數量、基礎母豬數、公豬配種強度、用於配種公豬數、人工授精、初配年齡、利用年限 |
| 生理生化指標 | 紅細胞平均體積（MCV）、血液中球蛋白含量、血球比容量（PCV）、紅細胞平均血紅素含量（MCH）、紅細胞數、白細胞數、血清總蛋白含量 |
| 品種基本特徵描述 | 被毛顏色、皮膚顏色、體質特徵、體形特徵、頭部特徵、軀幹特徵、四肢特徵、獨特體貌特徵、其它特徵 |
| 體尺、體重 | 體高、體斜長、胸圍、初生重、斷奶重、成年重 |
| 繁殖能力 | 公豬：初情期、性成熟期、適時配種期、精液品質；母豬：初情期、性成熟期、適時配種期、發情周期、初產日齡、妊娠期、哺乳期、泌乳性能、窩產仔數、初生窩重、仔豬出生重、仔豬斷奶重、仔豬成活率 |
| 生產性能 | 屠宰體重、胴體重、屠宰日齡、平均日增重、屠宰率、淨肉率、瘦肉率、眼肌面積、背膘厚、皮厚、骨肉比、飼料利用率、肉質 |
| 種質保存單位信息 | 種質瀕危程度、保存單位、單位編號、選育單位、品種保存類型、品種保存方式、共享方式 |
| 遺傳指標 | 血液蛋白型分析、QTL分析、分子遺傳多樣性分析、基因組序列測定、遺傳圖譜、其它 |
| 飼養管理 | 日糧中飼料組成及含量 |
| 對品種的評價 | 遺傳特點、品種優缺點、研究開發及利用方向 |
| 附加信息 | 圖像（成年公豬、成年母豬、群體照片） |
圖1是以八眉豬為例顯示的數據樣本，圖中顯示的是內容不為空的文本信息部分。由於數據樣本中較多，凡是內容為空的部分在信息顯示時被系統自動屏蔽或隱藏。
2.2 圖片數據 編輯
描述規範中第十二部分即附件信息，主要採集與種質資源有關的具有代表性的個體圖像信息，與種質資源生存生產生活有關的生態信息相結合的群體圖像信息。這部分也可以包含其它在前面十一個部分中沒有的信息，目前主要是圖像信息。圖2顯示的是八眉豬公豬、母豬及群體圖像，數據集中3個圖像的文件名使用帶圖像格式的後綴，文件名之間以逗號分隔。
2.3 遺傳數據及活體資源 編輯
畜禽種質資源的實物分為活體和遺傳物質兩種形式。在《中華人民共和國畜牧法》和2006年頒布的《畜禽遺傳資源保種場保護區和基因庫管理辦法》的總體框架下，活體資源的飼養、繁殖、淘汰等均參照畜禽規模化養殖模式進行，最大限度地保護群體數量和質量。對於遺傳物質（細胞、標本、精子、育種材料以及DNA等），各個保存中心根據各自領域制定的收集、整理、保存、繁殖、更新、檢測等技術規程進行。
1996年國家畜禽種質資源委員會成立，於2000年和2006年發布了國家級畜禽遺傳資源保護名錄，並於2008年、2011年分兩批驗收公布了137個國家級畜禽種質資源保護場、保護區和基因庫。各省（自治區、直轄市）也制定和公布了省級畜禽遺傳資源保護名錄，明確了地方品種保護的重點。
在數據集中特別提供了有關種質資源的保藏單位及聯繫方式信息，記錄的保藏單位基本都是國家和省市級畜禽種質資源場，確保畜禽種質資源的信息共享和實物共享的質量和效果。
2.4 畜禽種質資源實體共享 編輯
在種質資源描述規範表中都含有一個部分為「種質保存單位信息」，提供了該種質資源保藏單位的信息，包括共享方式、保存單位、選育單位、種質保存類型和種質保存方式。實物共享聯繫方式獲取有以下二種：
一是通過網站中核心元數據或共性描述規範中獲取聯繫方式，在「動物種質資源共性描述規範」中包含有共享信息、獲取途經（1：郵寄；2：現場獲取；3：其它）和聯繫方式等信息。
圖1 八眉豬資源部分信息
圖2 八眉豬圖像上：八眉豬公豬；中：八眉豬母豬；下：八眉豬群體
二是到中國科技資源共享網（網址：https://escience.org.cn），通过其核心元数据获取联系方式。在“核心元数据”中提供了负责单位的名称、通讯地址、邮政编码、联系电话和电子邮件，可以帮助用户获取实物共享的联系方式。图3和图4分别是八眉猪在共性描述规范和核心元数据中的联系方式。
圖3 八眉豬聯繫方式（共性描述規範中）
圖4 八眉豬聯繫方式（核心元數據中）
3 數據質量控制和評估 編輯
為了保證數據集質量，所選擇的數據來源主要是以全國普查資料為基礎，由全國行業專家在專業管理部門領導下完成的志書。不僅避免在種質資源名稱等諸多方面的爭議，還保證了畜禽種質資源價值評價方面的權威性，而且數據集中還包含與時俱進的與種質資源研究進展關聯的學術性較強的技術指標。另外，本數據集形成過程中，所有加工人員都需按要求認真學習畜禽種質資源描述規範，尤其是描述規範中關於各項技術指標的說明部分，提高數據集加工質量和效率。在數據集初步加工完成後，上線數據集需經過相關專業領域專家質量審查。
進入畜禽種質資源數據集信息庫的內容在保存原始紙質檔案材料的同時，備份相應的電子版信息，每次更新數據後也要進行同步備份。
在數據集建設過程中，本着寧缺勿亂的原則，只收集入庫信息中有保障的數據信息。對存在疑問或爭議的信息，暫時不予收集入庫。
4 數據價值 編輯
本數據集的建立和應用，有助於用戶了解中國畜禽種質資源的整體狀況，促進畜禽種質資源的保護、利用、整合和共享，為國家提供畜禽種質資源保護和持續利用的決策信息，為科學研究和畜牧業生產提供優良的種質資源特徵特性及研究進展等信息，促進和加快優質、抗病、抗不良環境新品種新品系的培育和應用，為社會公眾提供科普信息。通過數據庫中數據，可以挖掘、評估種質資源的潛在價值，為進一步利用種質資源提供依據。
針對本數據集中缺少的技術指標，或者目前部分數據老化、過時，不適應新時期生產、科研發展需求的情況，會開展種質資源相關數據的測量和補充完善工作。
本數據集在網絡上提供公開信息瀏覽、數據檢索和數據下載服務，服務對象主要為畜禽種質資源決策部門的管理人員、科研和教學單位、生產推廣單位、從事動物相關領域工作的從業人員、種質資源和生物技術研究人員、農技推廣人員等。
致 謝 編輯
本數據集得到國家基礎條件平台項目「家養動物種質資源平台運行服務」的經費支持，數據來源得到家養動物種質資源平台各參加單位的大力支持，在此表示衷心感謝！
參考文獻 編輯
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數據引用格式 編輯
羅清堯, 龐之洪, 浦亞斌. 中國主要畜禽種質資源數據集[DB/OL]. Science Data Bank, 2017. (2017-12-25). DOI: 10.11922/sciencedb.550.
