孫紅梅,李 敏,付麟嵐,郝天佑
(1沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院/設(shè)施園藝省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,沈陽 110866;2北方園藝設(shè)施設(shè)計(jì)與應(yīng)用技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心,沈陽 110866)
百合是世界廣泛種植的重要切花、盆栽花卉以及園林植物,其花大、色艷,香味芬芳,觀賞價(jià)值高,且兼具藥用和食用價(jià)值[1]。觀賞百合花朵碩大、花姿優(yōu)美、顏色豐富,常有濃郁花香,是國際市場上的主流觀賞植物;食用百合如蘭州百合、龍牙百合等因鱗莖富含蛋白質(zhì)、氨基酸和膳食纖維而被作為蔬菜受到消費(fèi)者青睞;此外細(xì)葉百合、渥丹等則是傳統(tǒng)的中藥藥材,富含生物堿、多糖、皂苷和秋水仙堿等具有抗氧化活性的生物化合物[2-3]。
文獻(xiàn)計(jì)量是指利用研究性文獻(xiàn)發(fā)表的規(guī)律,以數(shù)理統(tǒng)計(jì)等定量研究方法為基礎(chǔ),客觀評價(jià)不同國家、機(jī)構(gòu)或作者在某一領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和研究歷程[4]。而知識圖譜分析則是指在文獻(xiàn)計(jì)量基礎(chǔ)上形成的可視化的研究結(jié)論,主要涉及科學(xué)領(lǐng)域及突現(xiàn)詞等研究熱點(diǎn)內(nèi)容分析[5]。文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法越來越受到科學(xué)界的重視,其可對某一研究領(lǐng)域的科研論文進(jìn)行定量分析研究,也是目前科研量化評價(jià)的重要方法之一[6]。近年文獻(xiàn)計(jì)量應(yīng)用于園藝科學(xué)領(lǐng)域的研究愈加廣泛,林玲娜[7]以1987—2017年國內(nèi)外發(fā)表的橙類研究領(lǐng)域文獻(xiàn),結(jié)合文獻(xiàn)計(jì)量,探索橙類研究的發(fā)展現(xiàn)狀及熱點(diǎn);閆旭宇等[8]以文獻(xiàn)計(jì)量的方法分析了1978—2018年陜西蘋果的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。
筆者利用文獻(xiàn)計(jì)量的方法對百合屬植物研究領(lǐng)域的演變、現(xiàn)狀及趨勢進(jìn)行分析,并且以知識圖譜的方式將結(jié)論可視化,更加有利于深入了解百合領(lǐng)域的研究方向及主要機(jī)構(gòu)或地區(qū)。
中文數(shù)據(jù)來源于中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫(CNKI),英文數(shù)據(jù)來源于Web of Science(WOS)核心合集數(shù)據(jù)庫,檢索期限為2000—2019年。
以‘百合’為主題詞,檢索2000—2019年時(shí)間段內(nèi)CNKI的中文文獻(xiàn),檢索日期為2019年10月1日;以“l(fā)ilium OR lily”為主題詞,檢索2000—2019時(shí)間段內(nèi)Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫中的英文文獻(xiàn),檢索日期為2019年10月17日。最終檢索得到中文文獻(xiàn)總量11475篇,篩選有效文獻(xiàn)4407篇;英文文獻(xiàn)總量2482篇,篩選有效文獻(xiàn)952篇(有效文獻(xiàn)的篩選為除去信息不全、重復(fù)的文獻(xiàn),以及通過文獻(xiàn)的標(biāo)題、關(guān)鍵詞及摘要人工篩選與百合屬植物研究不相關(guān)的文獻(xiàn),如中文中出現(xiàn)的“百合地黃湯”及英文中出現(xiàn)的“water lily”等相關(guān)研究文獻(xiàn))。
利用Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì),借助VOSviewer及CiteSpace等可視化軟件對所篩選文獻(xiàn)的作者、發(fā)文機(jī)構(gòu)、發(fā)文期刊以及關(guān)鍵詞等進(jìn)行各方面計(jì)量分析,明確百合領(lǐng)域近20年的研究主題及熱點(diǎn)。
發(fā)文量是科學(xué)界對某一領(lǐng)域關(guān)注程度的總體表征,文獻(xiàn)發(fā)文量變化是衡量該領(lǐng)域研究進(jìn)展的重要指標(biāo)[9]。
在CNKI數(shù)據(jù)庫中檢索到2000—2019年與百合相關(guān)的中文文獻(xiàn)4407篇,年發(fā)文量趨勢如圖1a所示。可以發(fā)現(xiàn),在2000—2010年期間,百合研究文獻(xiàn)的數(shù)量大致呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢,最高達(dá)到年發(fā)文量在300篇以上,此后數(shù)量略有下降,2014—2018年的年均發(fā)文量214.4篇。

圖1 2000—2019年百合相關(guān)文獻(xiàn)年發(fā)文量及變化趨勢
WOS核心合集數(shù)據(jù)庫中檢索到2000—2019年期間百合相關(guān)文獻(xiàn)為952篇,在2009年以前文獻(xiàn)數(shù)量極少,僅有2000年和2004年各1篇(圖1b),分別是關(guān)于百合鱗莖中甾體皂苷的研究[10]以及麝香百合藥用成分的研究[11]。2009年開始文獻(xiàn)數(shù)量激增,表明可能前期國內(nèi)外研究學(xué)者對于百合的研究已經(jīng)有一定的基礎(chǔ),但SCI數(shù)據(jù)庫收錄較少。2011年年發(fā)文量最高(132篇),此后呈現(xiàn)平穩(wěn)趨勢,2014—2018年年均發(fā)文量85.8篇。
根據(jù)檢索數(shù)據(jù)看,近年來國內(nèi)外對于百合研究領(lǐng)域都保持著較高的關(guān)注度,處于穩(wěn)定發(fā)展的態(tài)勢。
關(guān)鍵詞是一篇文章內(nèi)容的核心,可以反映文章主題,因此對關(guān)鍵詞進(jìn)行分析,有利于了解該研究領(lǐng)域的主要研究方向[12]。
利用VOSviewer軟件對有關(guān)百合中文文獻(xiàn)中的關(guān)鍵詞進(jìn)行共現(xiàn)分析,對出現(xiàn)次數(shù)30次以上的關(guān)鍵詞進(jìn)行展示(圖2a),不同顏色代表不同的聚類。共有73個(gè)關(guān)鍵詞,聚為7類(表1)。聚類1有RAPD、多倍體、引種、種質(zhì)資源、遠(yuǎn)緣雜交等19個(gè)關(guān)鍵詞,主要與百合資源與遺傳育種相關(guān),如程千釘?shù)萚13]以麝香百合‘Snow Queen’為親本分別與條葉百合、川百合、細(xì)葉百合進(jìn)行雜交,對其親本及雜交后代組培苗從形態(tài)學(xué)和分子水平進(jìn)行了鑒定。聚類2包括產(chǎn)量、小鱗莖、鱗片扦插等9個(gè)關(guān)鍵詞,主要與百合的生產(chǎn)繁殖相關(guān),如寧云芬等[14]以鐵炮百合為材料采用解剖學(xué)方法研究鱗片扦插繁殖中小鱗莖的組織發(fā)生,結(jié)果表明小鱗莖的發(fā)生起源于內(nèi)層薄壁細(xì)胞,并將其過程分成了啟動(dòng)期、生長錐形成期、葉原基形成期和小鱗莖形成期4個(gè)時(shí)期。聚類3的關(guān)鍵詞包括保鮮、切花、栽培技術(shù)等,與栽培技術(shù)和采后相關(guān),如尤偉忠等[15]研究表明補(bǔ)光可以促使東方百合‘瑪麗’提早20天開花,并且提高品質(zhì)減少敗育,還能使花色更加艷麗。聚類4農(nóng)藥劑型、可濕性粉劑等關(guān)鍵詞主要與百合的病蟲害防治相關(guān),如黃婕[16]認(rèn)為50%消菌靈可濕性粉劑是用于防治百合夜間干枯病的理想藥劑。聚類5不定芽、快速繁殖、離體培養(yǎng)等關(guān)鍵詞主要與組培快繁與再生相關(guān),如呂翠竹等[17]為優(yōu)化綠花百合組培芽增殖與試管鱗莖膨大的條件,探究了蔗糖含量、激素濃度及其配比,硫酸腺嘌呤及水解酪蛋白對綠花百合組培芽增殖的影響及蔗糖濃度與激素配比對鱗莖膨大的影響。聚類6休眠、生長發(fā)育等關(guān)鍵詞與種球休眠與發(fā)育相關(guān),如孫紅梅等[18]以蘭州百合為試材,探究了不同貯藏溫度和時(shí)間對百合鱗莖內(nèi)碳水化合物代謝的影響,發(fā)現(xiàn)2℃貯藏101天為解除休眠的最佳處理。聚類7基因克隆、遺傳轉(zhuǎn)化等關(guān)鍵詞主要與分子生物學(xué)研究相關(guān),如王雪倩等[19]從亞洲百合‘小小的吻’中克隆獲得一個(gè)MYB轉(zhuǎn)錄因子基因LaMYB26,對其進(jìn)行了生物信息學(xué)分析,并且實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)顯示該基因在敗育時(shí)期表達(dá)量明顯上調(diào),且在花藥中特異表達(dá),其在百合花粉敗育過程中可能發(fā)揮著重要作用。7個(gè)聚類可以劃分為5種類型,分別是種質(zhì)資源及繁育、栽培技術(shù)與采后保鮮、組培再生、種球休眠與發(fā)育及分子生物學(xué)研究,代表了百合研究領(lǐng)域的幾個(gè)重點(diǎn)方向。

圖2 2000—2019年百合文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜

表1 2000—2019年中文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞
利用VOSviewer軟件對有關(guān)百合英文文獻(xiàn)中的關(guān)鍵詞進(jìn)行共現(xiàn)分析,對出現(xiàn)次數(shù)15次以上的關(guān)鍵詞進(jìn)行展示(圖2b)。共有63個(gè)關(guān)鍵詞,聚為5類(表2)。聚類1有擬南芥、基因表達(dá)、鑒定、轉(zhuǎn)錄組等17個(gè)關(guān)鍵詞,主要與轉(zhuǎn)錄組學(xué)及分子生物學(xué)研究方面相關(guān),如Li等[20]對雜交百合‘Aladdin’進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測序,從轉(zhuǎn)錄組篩選關(guān)鍵候選基因進(jìn)行基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析,同時(shí)進(jìn)行了一系列生理生化及栽培試驗(yàn),最終構(gòu)建了GA誘導(dǎo)成花的分子機(jī)制模型。聚類2包括染色體、雜交、系統(tǒng)發(fā)育等19個(gè)關(guān)鍵詞,主要與育種及系統(tǒng)發(fā)育方面相關(guān),如Zhang等[21]利用細(xì)葉百合與亞洲百合‘Brunello’雜交,采用胚拯救的方法得到了4個(gè)無花粉三倍體百合雜交種。聚類3包括脫落酸、休眠、切花壽命等13個(gè)關(guān)鍵詞,主要與種球的休眠與萌發(fā)以及切花采后品質(zhì)與壽命等相關(guān),如Liu等[22]以東方百合‘Sorbonne’為材料,研究了4℃貯藏條件下種球解除休眠的生理和分子水平變化,推測植物激素途徑、能量代謝途徑、春化途徑和DNA甲基化在百合種球解除過程中起重要作用。聚類4包括培養(yǎng)、離體、植物再生等10個(gè)關(guān)鍵詞,主要與百合組培快繁與再生相關(guān),如Zhang等[23]利用東方百合‘Sorbonne’花器官為外植體誘導(dǎo)胚性愈傷并對愈傷組織再生能力進(jìn)行檢測,結(jié)果表明花柱和花梗的愈傷組織誘導(dǎo)率最高,且花梗誘導(dǎo)的愈傷組織再生率和增殖率最高。聚類5僅有百合、生物合成、花香和花4個(gè)關(guān)鍵詞,主要是關(guān)于百合花香性狀的研究,如Hu等[24]分別以香氣濃郁的‘Siberia’和氣味微弱的‘Novano’2種百合為材料,采用動(dòng)態(tài)頂空(DHS)采樣進(jìn)行揮發(fā)性香氣提取,再利用全自動(dòng)熱脫附-氣相色譜/質(zhì)譜(ATD-GC/MS)聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行香氣成分分析,發(fā)現(xiàn)單萜類物質(zhì)釋放是導(dǎo)致2種百合花香差異的主要原因,對開花期花瓣的轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)萜類骨架生物合成途徑的基因表達(dá)存在顯著差異,證明這些途徑的活化有助于百合單萜的生物合成,導(dǎo)致單萜的大量積累和釋放,從而導(dǎo)致2種百合之間香氣的差異。5個(gè)聚類劃分為5種類型,分別是組學(xué)及分子生物學(xué)、資源育種及系統(tǒng)發(fā)育學(xué)、休眠與萌發(fā)及切花品質(zhì)、組培快繁與再生和花香性狀5個(gè)研究方向。
突發(fā)性檢測是利用CiteSpace軟件針對文獻(xiàn)中突發(fā)主題,通過突現(xiàn)率探測,對文獻(xiàn)關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì),將短時(shí)間內(nèi)快速增長的專業(yè)詞匯檢測出來,依據(jù)突現(xiàn)詞的時(shí)間分布和動(dòng)態(tài)變化性,可以較好地反映某個(gè)領(lǐng)域的研究前沿和發(fā)展演變趨勢,突現(xiàn)強(qiáng)度值越大,說明突現(xiàn)強(qiáng)度越高[5]。
對2000—2019年百合相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行突現(xiàn)詞檢測,突現(xiàn)強(qiáng)度排在前10的關(guān)鍵詞包括葉綠體、中國、轉(zhuǎn)錄因子、基因多樣性、切花、生長調(diào)節(jié)劑、脅迫、原位雜交、抗病性及碳水化合物,代表了2000—2019年百合研究的主要方向與熱點(diǎn)(表3)。由于2009年前文獻(xiàn)極少,因此突現(xiàn)詞的突現(xiàn)年份從2009年開始,可以發(fā)現(xiàn)前期關(guān)于百合的研究主要集中在切花、生長調(diào)節(jié)劑和碳水化合物方面;中期遺傳多樣性、中國、原位雜交等詞的突現(xiàn),表明百合種質(zhì)資源研究是2013—2017年的一個(gè)熱點(diǎn),且中國百合資源豐富,原產(chǎn)于中國的野生百合成為研究的重要資源;隨著研究不斷深入,近幾年的百合研究深入至基因?qū)用妫捎诎俸匣蚪M龐大,關(guān)于百合葉綠體基因組的研究成為一個(gè)熱點(diǎn),此外轉(zhuǎn)錄因子也是2015—2019年的研究熱門,與此同時(shí)關(guān)于百合脅迫相關(guān)的研究也是近年的研究趨勢。

表3 2000—2019年文獻(xiàn)中突現(xiàn)強(qiáng)度前10位的關(guān)鍵詞
CNKI數(shù)據(jù)庫的4407篇文獻(xiàn)中包括3568篇期刊文獻(xiàn)、520篇碩博論文以及319篇會(huì)議文獻(xiàn)。3568篇期刊文獻(xiàn)共發(fā)表在555種期刊上,發(fā)文數(shù)量排名前10位期刊包括《北方園藝》、《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》、《園藝學(xué)報(bào)》、《江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)》、《中國農(nóng)學(xué)通報(bào)》、《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技》、《中國花卉園藝》、《分子植物育種》、《遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)》、《農(nóng)業(yè)科技與信息》(表4)。僅有《北方園藝》、《園藝學(xué)報(bào)》、《分子植物育種》屬于《中文核心期刊要目總覽》來源期刊收錄的核心期刊,表明在百合研究領(lǐng)域文章整體水平不高,有待進(jìn)一步加強(qiáng)。發(fā)表碩博論文10篇以上的機(jī)構(gòu)有18個(gè),包括17個(gè)高校、1個(gè)研究所(圖3)。發(fā)文量最高的是西北農(nóng)林科技大學(xué),達(dá)到89篇,占總數(shù)的17.12%,其次是沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)和東北林業(yè)大學(xué)等高校。從這些機(jī)構(gòu)的地理位置看,包括西北地區(qū)的西北農(nóng)林科技大學(xué)、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)、蘭州大學(xué),東北地區(qū)的沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)、東北林業(yè)大學(xué)、東北農(nóng)業(yè)大學(xué)、大連理工大學(xué),華北地區(qū)的北京林業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、河北農(nóng)業(yè)大學(xué),處于中南地區(qū)的華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、廣西大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),華東地區(qū)的南京林業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)以及西南地區(qū)西南大學(xué)和四川農(nóng)業(yè)大學(xué)。可以看出,國內(nèi)從事百合相關(guān)研究的機(jī)構(gòu)較多、分布廣,側(cè)面反映出百合資源在中國分布廣泛、適應(yīng)性廣,且中國在百合研究領(lǐng)域已經(jīng)形成了一批穩(wěn)定的科研團(tuán)隊(duì)。

表4 2000—2019年中文發(fā)文量前10位的期刊

圖3 國內(nèi)碩士和博士論文主要發(fā)文機(jī)構(gòu)
WOS數(shù)據(jù)庫中的952篇英文文獻(xiàn)來源于344種出版物,主要包括期刊文獻(xiàn)719篇、會(huì)議文獻(xiàn)163篇以及摘要37篇。發(fā)文數(shù)量排名前10位的出版物包括《Acta Horticulturae》、《II International Symposium on the GenusLilium》、《III International Symposium on the GenusLilium》3個(gè)會(huì)議集以及《Scientia Horticulturae》、《Plant Disease》等7個(gè)期刊(表5)。綜合考慮其分區(qū)、影響因子及h-index指數(shù),其中影響力較大的期刊主要是《Scientia Horticulturae》、《Plant Disease》、《Plos One》,反映出在百合方面的文章整體水平較低,研究有待深入。文章發(fā)表的機(jī)構(gòu)總共有703個(gè),發(fā)文量前20位的機(jī)構(gòu)包括北京林業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院、瓦赫寧根大學(xué)及研究中心等(圖4)。20個(gè)機(jī)構(gòu)中大半來自中國,此外還有日本(北海道大學(xué)、九州大學(xué))、韓國(慶北國立大學(xué)、檀國大學(xué)、江原大學(xué))、美國(美國農(nóng)業(yè)部、北卡羅萊納州立大學(xué))、荷蘭(瓦赫寧根大學(xué)及研究中心),5個(gè)國家加起來的發(fā)文量共527篇,占總發(fā)文量的一半以上。根據(jù)地域劃分,共有54個(gè)國家/地區(qū),其中根據(jù)發(fā)文數(shù)量排名前10位的國家/地區(qū)包括中國、美國、韓國、日本、荷蘭、中國臺灣、意大利、印度、伊朗、巴基斯坦(表6)。結(jié)合排名前20位的發(fā)文機(jī)構(gòu)可知,中國的發(fā)文量占將近半數(shù),表明中國是百合研究領(lǐng)域的主力軍,但是整體文章質(zhì)量不高。因此,建議加強(qiáng)國內(nèi)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng),切實(shí)提升科研實(shí)力,同時(shí)加強(qiáng)國際合作、優(yōu)勢互補(bǔ),以推動(dòng)國內(nèi)高水平科研成果的產(chǎn)出。

表5 2000—2019年英文發(fā)文量前10位的出版物

圖4 國際英文文獻(xiàn)發(fā)文量排名前20機(jī)構(gòu)

表6 英文發(fā)文量前10位的國家或地區(qū)
在CNKI與WOS核心合集數(shù)據(jù)庫中檢索2000—2019年百合相關(guān)中英文文獻(xiàn),利用文獻(xiàn)計(jì)量的方法從年發(fā)文量、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、關(guān)鍵詞突現(xiàn)共現(xiàn)以及文獻(xiàn)來源和國家/地區(qū)分布情況4個(gè)方面進(jìn)行分析。分別對中英文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)對于百合的研究集中在種質(zhì)資源與育種、種球休眠與發(fā)育、離體再生、栽培及采后技術(shù)、組學(xué)及分子生物學(xué)等方面。并且根據(jù)關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析可知,轉(zhuǎn)錄因子、葉綠體及逆境脅迫成為近幾年百合研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。從發(fā)文量看,中文文獻(xiàn)數(shù)量顯著多于英文文獻(xiàn),年均發(fā)文量是英文文獻(xiàn)的2倍之多,但相對來說比較平穩(wěn)。百合研究領(lǐng)域已經(jīng)有相對穩(wěn)定的科研工作者群體。從發(fā)文量前10位的國家/地區(qū)以及主要發(fā)文機(jī)構(gòu)看,中國在百合研究領(lǐng)域占據(jù)著重要地位。然而從主要發(fā)文期刊看,目前整個(gè)領(lǐng)域存在文章水平不高的問題,說明百合領(lǐng)域的研究需要進(jìn)一步深入。并且,關(guān)于百合的研究需要密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,立足于生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)解決瓶頸問題,在此基礎(chǔ)上挖掘關(guān)鍵科學(xué)問題并在分子層面予以解析。文獻(xiàn)計(jì)量分析結(jié)果表明,目前國內(nèi)關(guān)于百合育種、種球發(fā)育及性狀改良的理論研究已有一定突破,但在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用非常有限,百合生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)未能突破,尚未實(shí)現(xiàn)百合種球國產(chǎn)化,應(yīng)將理論與實(shí)際相結(jié)合,用理論研究的成果反哺生產(chǎn)實(shí)踐,進(jìn)而全面提升百合產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。
通過文獻(xiàn)計(jì)量的方法對百合屬植物研究領(lǐng)域的演變、現(xiàn)狀及趨勢進(jìn)行系統(tǒng)分析,有利于更全面地認(rèn)識百合領(lǐng)域的研究進(jìn)展和現(xiàn)狀,更清楚地看到國內(nèi)與國際研究的差距和優(yōu)勢。但該方法也有一定的局限性,首先數(shù)據(jù)庫僅采用CNKI與Web of Science的SCIE子庫,數(shù)據(jù)來源存在局限性;同時(shí)文獻(xiàn)計(jì)量分析的結(jié)果受到文獻(xiàn)檢索時(shí)間的限制,文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫在不斷更新,本研究不能全面實(shí)時(shí)反映研究進(jìn)展。但在一定程度上,本研究可以客觀反映該領(lǐng)域的發(fā)展情況及趨勢,為百合研究工作者提供一定參考。