一方面,随着后基因时代的到来和生物信息的迅速发展,数量性状基因(Quantitative Trait Loci,简称QTL)定位领域发展迅速。另一方面,自从上世纪80年代后期兴起的可视化,在最近几年理论发展进入瓶颈后,试图在应用领域寻求突破,生物信息可视化正是一个方向,随着QTL定位模型的迅速发展,原有的文本表达方式和简单的统计曲线已经不能满足QTL研究者对结果分析和展示的需求。因此,可视化和QTL在这里找到了适合的交叉点。可视化在QTL的应用正成为QTL研究的一个热点。 本文从QTL定位统计模型的分析开始着手,基于改进的MCIM模型,在分析了可视化的对象,即输出文本结果文件后,提出了自己的可视化方法,在传统的统计曲线图可视化中引入了类型三维地形图可视化效果。本文还创新地设计并实现了多环境下复杂效应的QTL和上位性的基因架构图可视化方案。这个方案包括自定义图元系统,对检测结果的抽象、省略、精简和分层,并在可视化中按染色体原有的物理位置生成相对的虚拟坐标。同时,本文在各个视图中设计和实现了人性化的可视化交互。 本文提出的可视化方法和方案,已在计算机学院图形图像技术实验室和生物信息实验室合作的自主开发软件QTLNetwork中实现。QTLNetwork软件是基于MFC的多文档多窗口Window软件,其中的可视化部分是基于面向对象的可视化图形库VTK开发而成。软件界面人性化,并整合了改进的MCIM模型算子,拥有强大的可视化模块。QTLNetwork推出后即获得了使用者的好评。本文介绍了软件设计的架构和开发技术关键部分,包括可视化图形通道的建立和可视化交互设计。 本文的可视化方案还有很大改进的余地,在QTL计算模型快速发展的今天,本文尚未加入对超基因的可视化。同时,基于MFC的软件开发使QTLNetwork在跨平台使用方面尚存在不足,希望这些不足在今后的工作中加以改进。