基于文献计量的百合研究趋势分析

孙红梅，李 敏，付麟岚，郝天佑

（1沈阳农业大学园艺学院/设施园艺省部共建教育部重点实验室，沈阳 110866；2北方园艺设施设计与应用技术国家地方联合工程研究中心，沈阳 110866）

0 引言

百合是世界广泛种植的重要切花、盆栽花卉以及园林植物，其花大、色艳，香味芬芳，观赏价值高，且兼具药用和食用价值[1]。观赏百合花朵硕大、花姿优美、颜色丰富，常有浓郁花香，是国际市场上的主流观赏植物；食用百合如兰州百合、龙牙百合等因鳞茎富含蛋白质、氨基酸和膳食纤维而被作为蔬菜受到消费者青睐；此外细叶百合、渥丹等则是传统的中药药材，富含生物碱、多糖、皂苷和秋水仙碱等具有抗氧化活性的生物化合物[2-3]。

文献计量是指利用研究性文献发表的规律，以数理统计等定量研究方法为基础，客观评价不同国家、机构或作者在某一领域的研究现状和研究历程[4]。而知识图谱分析则是指在文献计量基础上形成的可视化的研究结论，主要涉及科学领域及突现词等研究热点内容分析[5]。文献计量学方法越来越受到科学界的重视，其可对某一研究领域的科研论文进行定量分析研究，也是目前科研量化评价的重要方法之一[6]。近年文献计量应用于园艺科学领域的研究愈加广泛，林玲娜[7]以1987—2017年国内外发表的橙类研究领域文献，结合文献计量，探索橙类研究的发展现状及热点；闫旭宇等[8]以文献计量的方法分析了1978—2018年陕西苹果的研究现状和发展趋势。

笔者利用文献计量的方法对百合属植物研究领域的演变、现状及趋势进行分析，并且以知识图谱的方式将结论可视化，更加有利于深入了解百合领域的研究方向及主要机构或地区。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

中文数据来源于中国学术期刊网络出版总库(CNKI)，英文数据来源于Web of Science(WOS)核心合集数据库，检索期限为2000—2019年。

1.2 研究方法

以‘百合’为主题词，检索2000—2019年时间段内CNKI的中文文献，检索日期为2019年10月1日；以“lilium OR lily”为主题词，检索2000—2019时间段内Web of Science核心合集数据库中的英文文献，检索日期为2019年10月17日。最终检索得到中文文献总量11475篇，筛选有效文献4407篇；英文文献总量2482篇，筛选有效文献952篇（有效文献的筛选为除去信息不全、重复的文献，以及通过文献的标题、关键词及摘要人工筛选与百合属植物研究不相关的文献，如中文中出现的“百合地黄汤”及英文中出现的“water lily”等相关研究文献）。

利用Excel进行统计，借助VOSviewer及CiteSpace等可视化软件对所筛选文献的作者、发文机构、发文期刊以及关键词等进行各方面计量分析，明确百合领域近20年的研究主题及热点。

2 结果与分析

2.1 百合文献研究年发文量

发文量是科学界对某一领域关注程度的总体表征，文献发文量变化是衡量该领域研究进展的重要指标[9]。

在CNKI数据库中检索到2000—2019年与百合相关的中文文献4407篇，年发文量趋势如图1a所示。可以发现，在2000—2010年期间，百合研究文献的数量大致呈现逐年上涨的趋势，最高达到年发文量在300篇以上，此后数量略有下降，2014—2018年的年均发文量214.4篇。

图1 2000—2019年百合相关文献年发文量及变化趋势

WOS核心合集数据库中检索到2000—2019年期间百合相关文献为952篇，在2009年以前文献数量极少，仅有2000年和2004年各1篇（图1b），分别是关于百合鳞茎中甾体皂苷的研究[10]以及麝香百合药用成分的研究[11]。2009年开始文献数量激增，表明可能前期国内外研究学者对于百合的研究已经有一定的基础，但SCI数据库收录较少。2011年年发文量最高（132篇），此后呈现平稳趋势，2014—2018年年均发文量85.8篇。

根据检索数据看，近年来国内外对于百合研究领域都保持着较高的关注度，处于稳定发展的态势。

2.2 关键词共现分析

关键词是一篇文章内容的核心，可以反映文章主题，因此对关键词进行分析，有利于了解该研究领域的主要研究方向[12]。

利用VOSviewer软件对有关百合中文文献中的关键词进行共现分析，对出现次数30次以上的关键词进行展示（图2a），不同颜色代表不同的聚类。共有73个关键词，聚为7类（表1）。聚类1有RAPD、多倍体、引种、种质资源、远缘杂交等19个关键词，主要与百合资源与遗传育种相关，如程千钉等[13]以麝香百合‘Snow Queen’为亲本分别与条叶百合、川百合、细叶百合进行杂交，对其亲本及杂交后代组培苗从形态学和分子水平进行了鉴定。聚类2包括产量、小鳞茎、鳞片扦插等9个关键词，主要与百合的生产繁殖相关，如宁云芬等[14]以铁炮百合为材料采用解剖学方法研究鳞片扦插繁殖中小鳞茎的组织发生，结果表明小鳞茎的发生起源于内层薄壁细胞，并将其过程分成了启动期、生长锥形成期、叶原基形成期和小鳞茎形成期4个时期。聚类3的关键词包括保鲜、切花、栽培技术等，与栽培技术和采后相关，如尤伟忠等[15]研究表明补光可以促使东方百合‘玛丽’提早20天开花，并且提高品质减少败育，还能使花色更加艳丽。聚类4农药剂型、可湿性粉剂等关键词主要与百合的病虫害防治相关，如黄婕[16]认为50%消菌灵可湿性粉剂是用于防治百合夜间干枯病的理想药剂。聚类5不定芽、快速繁殖、离体培养等关键词主要与组培快繁与再生相关，如吕翠竹等[17]为优化绿花百合组培芽增殖与试管鳞茎膨大的条件，探究了蔗糖含量、激素浓度及其配比，硫酸腺嘌呤及水解酪蛋白对绿花百合组培芽增殖的影响及蔗糖浓度与激素配比对鳞茎膨大的影响。聚类6休眠、生长发育等关键词与种球休眠与发育相关，如孙红梅等[18]以兰州百合为试材，探究了不同贮藏温度和时间对百合鳞茎内碳水化合物代谢的影响，发现2℃贮藏101天为解除休眠的最佳处理。聚类7基因克隆、遗传转化等关键词主要与分子生物学研究相关，如王雪倩等[19]从亚洲百合‘小小的吻’中克隆获得一个MYB转录因子基因LaMYB26，对其进行了生物信息学分析，并且实时荧光定量PCR(qRT-PCR)显示该基因在败育时期表达量明显上调，且在花药中特异表达，其在百合花粉败育过程中可能发挥着重要作用。7个聚类可以划分为5种类型，分别是种质资源及繁育、栽培技术与采后保鲜、组培再生、种球休眠与发育及分子生物学研究，代表了百合研究领域的几个重点方向。

图2 2000—2019年百合文献关键词共现知识图谱

表1 2000—2019年中文文献关键词

利用VOSviewer软件对有关百合英文文献中的关键词进行共现分析，对出现次数15次以上的关键词进行展示（图2b）。共有63个关键词，聚为5类（表2）。聚类1有拟南芥、基因表达、鉴定、转录组等17个关键词，主要与转录组学及分子生物学研究方面相关，如Li等[20]对杂交百合‘Aladdin’进行转录组测序，从转录组筛选关键候选基因进行基因共表达网络分析，同时进行了一系列生理生化及栽培试验，最终构建了GA诱导成花的分子机制模型。聚类2包括染色体、杂交、系统发育等19个关键词，主要与育种及系统发育方面相关，如Zhang等[21]利用细叶百合与亚洲百合‘Brunello’杂交，采用胚拯救的方法得到了4个无花粉三倍体百合杂交种。聚类3包括脱落酸、休眠、切花寿命等13个关键词，主要与种球的休眠与萌发以及切花采后品质与寿命等相关，如Liu等[22]以东方百合‘Sorbonne’为材料，研究了4℃贮藏条件下种球解除休眠的生理和分子水平变化，推测植物激素途径、能量代谢途径、春化途径和DNA甲基化在百合种球解除过程中起重要作用。聚类4包括培养、离体、植物再生等10个关键词，主要与百合组培快繁与再生相关，如Zhang等[23]利用东方百合‘Sorbonne’花器官为外植体诱导胚性愈伤并对愈伤组织再生能力进行检测，结果表明花柱和花梗的愈伤组织诱导率最高，且花梗诱导的愈伤组织再生率和增殖率最高。聚类5仅有百合、生物合成、花香和花4个关键词，主要是关于百合花香性状的研究，如Hu等[24]分别以香气浓郁的‘Siberia’和气味微弱的‘Novano’2种百合为材料，采用动态顶空(DHS)采样进行挥发性香气提取，再利用全自动热脱附-气相色谱/质谱(ATD-GC/MS)联用技术进行香气成分分析，发现单萜类物质释放是导致2种百合花香差异的主要原因，对开花期花瓣的转录组分析发现萜类骨架生物合成途径的基因表达存在显著差异，证明这些途径的活化有助于百合单萜的生物合成，导致单萜的大量积累和释放，从而导致2种百合之间香气的差异。5个聚类划分为5种类型，分别是组学及分子生物学、资源育种及系统发育学、休眠与萌发及切花品质、组培快繁与再生和花香性状5个研究方向。

2.3 关键词突现分析

突发性检测是利用CiteSpace软件针对文献中突发主题，通过突现率探测，对文献关键词进行统计，将短时间内快速增长的专业词汇检测出来，依据突现词的时间分布和动态变化性，可以较好地反映某个领域的研究前沿和发展演变趋势，突现强度值越大，说明突现强度越高[5]。

对2000—2019年百合相关文献进行突现词检测，突现强度排在前10的关键词包括叶绿体、中国、转录因子、基因多样性、切花、生长调节剂、胁迫、原位杂交、抗病性及碳水化合物，代表了2000—2019年百合研究的主要方向与热点（表3）。由于2009年前文献极少，因此突现词的突现年份从2009年开始，可以发现前期关于百合的研究主要集中在切花、生长调节剂和碳水化合物方面；中期遗传多样性、中国、原位杂交等词的突现，表明百合种质资源研究是2013—2017年的一个热点，且中国百合资源丰富，原产于中国的野生百合成为研究的重要资源；随着研究不断深入，近几年的百合研究深入至基因层面，但由于百合基因组庞大，关于百合叶绿体基因组的研究成为一个热点，此外转录因子也是2015—2019年的研究热门，与此同时关于百合胁迫相关的研究也是近年的研究趋势。

表3 2000—2019年文献中突现强度前10位的关键词

2.4 文献来源、发文机构及国家/地区分布情况

CNKI数据库的4407篇文献中包括3568篇期刊文献、520篇硕博论文以及319篇会议文献。3568篇期刊文献共发表在555种期刊上，发文数量排名前10位期刊包括《北方园艺》、《安徽农业科学》、《园艺学报》、《江苏农业科学》、《中国农学通报》、《现代农业科技》、《中国花卉园艺》、《分子植物育种》、《辽宁农业科学》、《农业科技与信息》（表4）。仅有《北方园艺》、《园艺学报》、《分子植物育种》属于《中文核心期刊要目总览》来源期刊收录的核心期刊，表明在百合研究领域文章整体水平不高，有待进一步加强。发表硕博论文10篇以上的机构有18个，包括17个高校、1个研究所（图3）。发文量最高的是西北农林科技大学，达到89篇，占总数的17.12%，其次是沈阳农业大学、北京林业大学和东北林业大学等高校。从这些机构的地理位置看，包括西北地区的西北农林科技大学、甘肃农业大学、兰州大学，东北地区的沈阳农业大学、东北林业大学、东北农业大学、大连理工大学，华北地区的北京林业大学、中国农业科学院、河北农业大学，处于中南地区的华中农业大学、广西大学、湖南农业大学，华东地区的南京林业大学、浙江大学、南京农业大学以及西南地区西南大学和四川农业大学。可以看出，国内从事百合相关研究的机构较多、分布广，侧面反映出百合资源在中国分布广泛、适应性广，且中国在百合研究领域已经形成了一批稳定的科研团队。

表4 2000—2019年中文发文量前10位的期刊

图3 国内硕士和博士论文主要发文机构

WOS数据库中的952篇英文文献来源于344种出版物，主要包括期刊文献719篇、会议文献163篇以及摘要37篇。发文数量排名前10位的出版物包括《Acta Horticulturae》、《II International Symposium on the GenusLilium》、《III International Symposium on the GenusLilium》3个会议集以及《Scientia Horticulturae》、《Plant Disease》等7个期刊（表5）。综合考虑其分区、影响因子及h-index指数，其中影响力较大的期刊主要是《Scientia Horticulturae》、《Plant Disease》、《Plos One》，反映出在百合方面的文章整体水平较低，研究有待深入。文章发表的机构总共有703个，发文量前20位的机构包括北京林业大学、中国科学院、瓦赫宁根大学及研究中心等（图4）。20个机构中大半来自中国，此外还有日本（北海道大学、九州大学）、韩国（庆北国立大学、檀国大学、江原大学）、美国（美国农业部、北卡罗莱纳州立大学）、荷兰（瓦赫宁根大学及研究中心），5个国家加起来的发文量共527篇，占总发文量的一半以上。根据地域划分，共有54个国家/地区，其中根据发文数量排名前10位的国家/地区包括中国、美国、韩国、日本、荷兰、中国台湾、意大利、印度、伊朗、巴基斯坦（表6）。结合排名前20位的发文机构可知，中国的发文量占将近半数，表明中国是百合研究领域的主力军，但是整体文章质量不高。因此，建议加强国内创新型人才的培养，切实提升科研实力，同时加强国际合作、优势互补，以推动国内高水平科研成果的产出。

表5 2000—2019年英文发文量前10位的出版物

图4 国际英文文献发文量排名前20机构

表6 英文发文量前10位的国家或地区

3 结论

在CNKI与WOS核心合集数据库中检索2000—2019年百合相关中英文文献，利用文献计量的方法从年发文量、关键词共现、关键词突现共现以及文献来源和国家/地区分布情况4个方面进行分析。分别对中英文文献关键词进行分析，发现对于百合的研究集中在种质资源与育种、种球休眠与发育、离体再生、栽培及采后技术、组学及分子生物学等方面。并且根据关键词突现分析可知，转录因子、叶绿体及逆境胁迫成为近几年百合研究领域的热点。从发文量看，中文文献数量显著多于英文文献，年均发文量是英文文献的2倍之多，但相对来说比较平稳。百合研究领域已经有相对稳定的科研工作者群体。从发文量前10位的国家/地区以及主要发文机构看，中国在百合研究领域占据着重要地位。然而从主要发文期刊看，目前整个领域存在文章水平不高的问题，说明百合领域的研究需要进一步深入。并且，关于百合的研究需要密切联系生产实际，立足于生产中的重要环节解决瓶颈问题，在此基础上挖掘关键科学问题并在分子层面予以解析。文献计量分析结果表明，目前国内关于百合育种、种球发育及性状改良的理论研究已有一定突破，但在实际生产中的应用非常有限，百合生产的关键技术未能突破，尚未实现百合种球国产化，应将理论与实际相结合，用理论研究的成果反哺生产实践，进而全面提升百合产业的发展水平。

4 讨论

通过文献计量的方法对百合属植物研究领域的演变、现状及趋势进行系统分析，有利于更全面地认识百合领域的研究进展和现状，更清楚地看到国内与国际研究的差距和优势。但该方法也有一定的局限性，首先数据库仅采用CNKI与Web of Science的SCIE子库，数据来源存在局限性；同时文献计量分析的结果受到文献检索时间的限制，文献数据库在不断更新，本研究不能全面实时反映研究进展。但在一定程度上，本研究可以客观反映该领域的发展情况及趋势，为百合研究工作者提供一定参考。