李凌云 串丽敏 齐世杰 郑怀国
摘要 以CNKI数据库为主要数据来源,借助CiteSpace可视化分析工具,从发表年度、研究机构、来源期刊、高被引论文、关键词等方面,对我国2011—2020年间青花菜研究文献进行分析,揭示青花菜的研究现状和研究热点。结果表明,青花菜研究的发文数量总体呈现波动性变化;研究机构以农业类高校和农业科研机构居多,以区域性合作为主;高被引论文研究主要集中在保鲜与贮藏领域;青花菜的研究热点主要集中在品种选育与种质资源、病虫害防控及抗病基因鉴定、采后品质与保鲜贮藏、营养成分分析等研究领域。
关键词 青花菜;文献计量;研究热点
中图分类号 S-058 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2022)05-0210-05
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2022.05.053
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Development Trend and Hotspots Analysis of Chinese Broccoli Research Based on Bibliometrics
LI Ling-yun,CHUAN Li-min,QI Shi-jie et al
(Institute of Data Science and Agricultural Economics,Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Beijing 100097)
Abstract Taking CNKI database as the main data source, with the help of CiteSpace visualization analysis tool, we analyzed the research literature of broccoli in China from 2011 to 2020 from the aspects of publication year, research institutions, source journals, highly cited papers and keywords. And the research status and research hotspots of broccoli were revealed. The results showed that the number of publications on broccoli research had fluctuated generally; the research institutions were mostly agricultural universities and agricultural scientific research institutions, mainly regional cooperation. The research on highly cited papers was mainly in the field of preservation and storage; the research hotspots of broccoli mainly focused on variety selection and germplasm resources, pest control and disease resistance gene identification, postharvest quality and fresh-keeping storage and nutrient composition analysis.
Key words Broccoli;Bibliometric;Research hotspots
基金項目 北京市农林科学院创新能力建设专项 “智库型农业情报研究与服务体系提升”(KJCX20200203)。
作者简介 李凌云(1980—),女,北京人,馆员,从事农业信息资源建设与信息服务研究。*通信作者,研究馆员,从事知识管理与农业科技情报研究。
收稿日期 2021-06-16
青花菜(Brassica oleracea var.italica)又称西兰花、绿菜花等,是十字花科芸薹属甘蓝种中以绿色花球为产品的一个变种。青花菜含有丰富的维生素、蛋白质、矿物质元素,并富含抗癌活性物质萝卜硫素(sulforaphane),是一种高营养蔬菜[1]。2011—2020年,我国青花菜产业取得了快速发展,种植规模逐年增加,为培育具有自主知识产权的优质品种,打破国外对西兰花种子的垄断,2018年“国家西兰花良种重大科研联合攻关”项目正式启动,推动了我国西兰花产业的健康发展[2]。
当前青花菜研究在品种选育、高效栽培模式、采后保鲜、营养成分分析以及功能基因挖掘等方面取得了较多进展。青花菜研究的相关综述以归纳和总结相关文献资料、梳理研究成果和进展为主。秦耀国等[3]从青花菜的栽培历史、种质资源、主要性状遗传规律、品种选育、生物技术在育种中的应用等方面进行了综述。程顺昌等[4]阐述目前国内外有关西兰花花球采收贮藏保鲜技术研究进展,并对未来西兰花保鲜技术的发展方向进行展望。吴广辉等[5]梳理了西兰花的营养价值、功能成分提取、采后贮藏保鲜技术、食品深加工工艺等方面的研究进展。李占省等[6]从种植区域及优势产区、在田面积与价格变化、出口贸易、品种变化与种子供应等方面,对近30年我国青花菜产业发展现状、存在问题和应对策略进行综述。但是对青花菜整体研究热点方向缺乏宏观分析和总结,鲜见从科技文献分析视角开展对青花菜相关研究现状与发展趋势探究的报道。
该研究以CNKI数据库为基础,通过建立检索式,提取我国2011—2020年期间发表的青花菜研究文献,并借助CiteSpace可视化分析工具,对相关文献进行计量和可视化分析,以期了解和掌握我国青花菜科研的热点和变化趋势,旨在为相关领域的科研工作者深入研究提供参考。
1 数据来源及分析方法
1.1 数据来源
该研究文献数据来源于中国知网(CNKI)中国学术期刊网络出版总库,以“青花菜”为主题进行高级检索并选择同义词扩展,数据时间范围为2011—2020年,来源类别设定为全部期刊,共检索到1 753篇文献。经人工筛选去除资讯、访谈、新闻等非学术文献及不相关文献,借助NoteExpress软件进行查重,剔除重复文献及无关键词文献,共获得青花菜相关研究文献1 415篇。考虑到文献的权威性,再次限定来源类别,选取被“中国科学引文数据库”收录的期刊和“中文核心期刊”(文中一并称为核心期刊)发表的论文,得到高质量论文552篇。
1.2 分析方法
CiteSpace是一款基于Java程序语言设计,应用于对科学文献进行引文和共被引网络分析的可视化分析工具软件,可对海量数据进行深度挖掘,并显示该科学领域发展的趋势和动态[7]。通过NoteExpress和CiteSpace进行统计分析和可视化分析,从发表年度、研究机构、来源期刊、高被引论文、关键词等几个方面揭示青花菜的研究现状和研究热点。
2 结果与分析
2.1 年度发文趋势分析
对青花菜研究文献发表年份进行统计分析,可在一定程度上反映青花菜相关研究的发展情况和变化规律。从图1可以看出,青花菜研究的论文年发文量总体呈现波动性变化,2011—2014年青花菜研究处于快速上升阶段,2015—2020年青花菜研究进入高位后波动阶段。2011—2020年青花菜论文总发文量1 415篇,年均发文量141篇,2014年论文发表量达到峰值174篇。核心期刊发表的高质量论文发文量552篇,论文发文量保持相对稳定的态势。
2.2 研究机构分布
统计2011—2020年青花菜研究论文的发文机构和发文量情况(表1),可以发现论文的第一署名机
构多是农业类高校和农业科研机构,第一署名机构发文较多的是台州市农业科学研究院(34篇)、青岛农业大学(28篇)、南京农业大学(26篇)、中国农业科学院蔬菜花卉研究所(24篇)。结果表明,这些研究机构在青花菜研究领域比较活跃,是该领域研究的核心力量。
从研究机构的合作关系看(图2),各研究机构之间的合作网络较分散,以区域性合作为主,对外合作较多的是台州市农业科学研究院。
2.3 来源期刊分布
从表2可以看出,检索出的1 415篇论文分别刊载在313种期刊上,有17种期刊载文量超过20篇,其中《长江蔬菜》83篇、《中国蔬菜》44篇、《浙江农业科学》43篇,载文量居于前3位。
2.4 高被引论文分析
引用频次能够体现文献的参考价值和应用价值,被引频次越多表明该论文在学术研究及交流中的影响力越大[8]。对检出的青花菜研究论文的被引频次进行统计分析,有356篇被引频次高于5次,占论文总数的25.2%,有19篇被引频次高于30次作为该领域的高被引论文。在19篇高被引论文中,被引频次最高的论文为55次,是张怡于2011年发表在《食品研究与开发》期刊上的“温度对西兰花抗氧化活性及其品质指标影响”(表3)。从研究内容看,高被引论文主要集中在保鲜与贮藏领域,表明该领域是青花菜研究中的重点研究方向,受到学术界广泛关注。从期刊分布看,高被引论文涉及11种期刊,其中《食品科学》发文7篇,是载文量最多的期刊。由于论文引用具有滞后性,高被引论文均发表于2015年以前,其中有17篇发表于核心期刊。
2.5 研究热点及前沿分析
关键词能够准确地表达文章研究主旨,关键词词频分析法是对某一领域文献中关键词出现的频次高低分析,揭示该领域的研究热点和发展方向的文献计量学方法[9]。将检索出的数据使用 CiteSpace软件进行关键词可视化分析,生成图3所示的关键词知识图谱,除“青花菜”“西兰花”出现频次最高的2个关键词外,其他高频关键词有“栽培技术”“产量”“品质”“保鲜”“萝卜硫素”“黑腐病”“硫代葡萄糖苷”等。
为进一步了解青花菜相关研究重点,绘制高质量论文关键词知识图谱,提取词频排名前20的关键词。对全部论文和高质量论文中的高频关键词进行对比发现,除“产量”“品质”等相同关键词外,全部论文高频关键词以“栽培技术”“品种”为主,高质量论文高频关键词多是“遗传多样性”“表达分析”“克隆”“抗氧化活性”等(表4),这些高频关键词在一定程度上反映出青花菜研究的热点或重点。
通过对关键词的归纳、整理,可看出青花菜研究热点主要集中在品种选育与种质资源、病虫害防控及抗病基因鉴定、采后品质与保鲜贮藏、营养成分分析等方面。
(1)品种选育与种质资源相关研究。随着青花菜产业的快速发展,我国青花菜在新品种选育、育种技术、种质创新等方面取得了重要进展,主要集中在单倍体育种、雄性不育制种、重要农艺性状调控机理、种质资源遗传进化、抗病、抗逆育种。姚星伟等[10]通过对比青花菜小孢子培养不同供体的DH群的性状表现,发现供体双亲的性状决定后代群体性状分离的程度,供体的选择对青花菜小孢子培养获得纯系进行育种十分重要。张振超等[11]采用高通量测序技术,对青花菜胚胎发育初期的小孢子进行转录组分析,并对相关基因进行了功能注釋和分析,探明青花菜小孢子胚胎发育的分子生物学机制。荆赞革等[12]采用Ogu不育胞质特异引物对青花菜细胞质雄性不育材料进行分子鉴定,阐明胞质雄性不育败育机理,为指导青花菜新型不育系的创建和杂种优势高效利用提供理论依据。张小丽等[13]通过苗期人工接种鉴定方法—伤根灌菌法,研究鉴定531份青花菜及其近缘种属材料的根肿病抗性水平,筛选、发掘抗性优质的种质资源。虞慧芳等[14]通过茎粗细差异极大的双亲构建六世代和DH群体,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析法,研究青花菜茎粗性状的遗传规律及QTL初定位。张志仙等[15]利用SSR分子标记技术,对28份青花菜自交系种质材料进行了遗传多样性和亲缘关系分析。
(2)病虫害防控及抗病基因鉴定相关研究。该相关研究主要涉及病害发病规律、病原菌鉴定、抗性基因鉴定等方面。韩风庆等[16]针对青花菜黑腐病的病原菌、发病特征、发病规律,总结其综合防治措施。刘莉莉等[17]对青花菜黑腐病病原菌进行分离、纯化,分析其形态特征、理化特性和致病性,测定该菌株23S rDNA和hrcC基因序列,并对2种基因用于该致病菌的检测和鉴别能力进行比较分析,发现hrcC基因对该致病菌的鉴定更具优越性。蒋明等[18]从青花菜中克隆到BoSGT1基因,对该基因进行生物信息学分析与表达分析,研究显示在霜霉菌和核盘菌侵染下,BoSGT1的表达量增加,暗示该基因的表达与这2种病的抗病反应有关。金魏佳等[19]利用PCR法从青花菜中克隆到病程相关基因PR2,定名为BoPR2,研究表明BoPR2与野甘蓝、甘蓝型油菜和白菜PR2的相似度最高,该基因的表达受芸薹根肿菌诱导。李占省等[20]通过研究青花菜5份回交分离材料分离后代,采用PCR扩增、Bt毒蛋白表达量、小菜蛾离体饲虫试验3种方法,比较分析其抗虫效果,并阐明了每种方法的准确性和优缺点。
(3)采后品质与保鲜贮藏相关研究。青花菜采收生理变化直接影响其外观品质和内在营养,研究青花菜贮藏保鲜技术具有重要的现实意义。研究主要集中在不同采后处理方式及贮藏过程对青花菜营养成分和品质的影响、采收生理变化机理。赵维琦等[21]探讨了不同真空预冷压力处理对西兰花贮藏品质的影响,研究发现真空预冷处理能够有效保持西兰花营养成分含量,同时抑制PPO及POD酶活力升高,其中1 200 Pa真空预冷压力处理效果最为显著,可有效提高贮藏品质。王亮等[22]探讨了不同比例O 2/CO 2气调对西兰花能量、关键酶活力及品质指标的影响,从能量代谢角度阐明O 2/CO 2气调对西兰花的保鲜机理,可得出以下结论:50% O 2+50% CO 2气调环境可调节西兰花体内pH和呼吸关键酶活力,建立持续稳定的能量供应体系有效维持西兰花贮藏品质。王慧倩等[23] 比较了不同体积分数乙醇熏蒸处理对鲜切西兰花活性成分(总酚、总黄酮、总硫代葡萄糖苷和萝卜硫素等)和抗氧化活性的影响,结果发现10%乙醇溶液熏蒸处理可有效延缓西兰花采后衰老、保持较高的抗氧化活性。刘泽松等[24]研究发现短波紫外线(UV-C)和发光二极管(LED)红光复合处理可有效保持西兰花感官品质,抑制叶绿素和V C等营养物质的降解,增强过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶等抗氧化酶的活性。陈学玲等[25]为延长货架期,对4种膜包装鲜切西兰花进行对比分析,测定包装贮藏后生理生化指标的变化,综合分析发现鲜切西兰花在贮藏过程中,0~9 d时PVDC膜保鲜效果最好;9~12 d时PE膜商品性最高。樊艳燕等[26]通过比较2种不同耐贮藏性的青花菜,对贮藏期间叶绿素含量变化进行分析,并采用实时荧光定量PCR技术,对花球衰老过程中叶绿素降解相关基因的表达量进行研究。
(4)营养成分分析相关研究。主要开展青花菜主要营养成分及生物活性成分的含量测定、遗传代谢机理、相关基因的鉴定与克隆及营养成分提取分析。马越等[27]通过分析测定12个青花菜品种的花球、叶片的硫代葡萄糖苷含量及组成,检测出9种硫苷成分,其中主要硫苷是RAA,花球中的硫苷含量是叶片中的1~5倍,不同青花菜品种之间硫苷的含量及组分存在差异。张旋等[28]采用SPME-GC-MS技术对西兰花挥发性成分进行测定,探讨了西兰花内源酶对其主要挥发性物质形成的影响。赵登奇等[29]通过对西兰花叶片中4种生物活性成分的含量进行测定,结果显示西兰花废弃叶中萝卜硫素含量为92.50 μg/g,总酚含量为3.15 mg/g,总黄酮含量为2.48 mg/g,总蛋白质含量为89.38 mg/g,蛋白质组成中Rubisco占比最大。张佑齐等[30]通过构建SFN合成的关键基因BCAT4、CYP79F1和ESM1在西兰花愈伤组织中单基因过表达和三基因串联共表达,分析比较转化细胞系SFN含量,结果发现多基因串联共表达比单基因表达对提高SFN含量更显著。李占省等[31]利用游离小孢子培养技术构建青花菜DH群体,采用HPLC法测定DH群体的莱菔硫烷含量,并采用主基因+多基因混合遗传模型进行遗传效应分析,结果发现青花菜中莱菔硫烷含量性状主要受3对主基因调控。高灿红等[32]研究了萝卜硫素合成代谢中的关键基因CYP83A1,利用RACE方法和RT-PCR方法从青花菜中克隆了BoCYP83A1基因的全长序列,分析了该基因在不同品种、不同组织间及不同激素诱导下的表达差异。孟丽媛等[33]通过Folin-Ciocalteu法对西兰花的多酚含量进行测定,通过单因素试验和正交设计试验,获得西兰花多酚的最佳提取条件,并对西兰花多酚的抗氧化性进行评价。张锦华等[34]以西兰花副产物为原料,通过单因素试验和响应面试验优化了萝卜硫素酶解浸提的最佳工艺条件,采用半制备HPLC对萝卜硫素纯化,利用UPLC-MS对其纯化物鉴定。
3 结论
对2011—2020年我国青花菜研究文献进行统计分析和可视化分析,结果表明:①从发文数量来看,青花菜相关论文发文量总体呈现波动性变化,高质量论文发文量保持相对稳定的态势。②从研究机构分布看,青花菜相关研究机构以农业类高校和农业科研机构居多,研究机构分散,尚未形成穩定的核心群体,学术合作有待加强。③从来源期刊分布看,期刊分布广泛,其中《长江蔬菜》《中国蔬菜》《浙江农业科学》的载文量居于前3位。④从论文引用情况看,青花菜相关研究论文大部分被引频次不高,高被引论文的研究领域主要为保鲜与贮藏方面。⑤从关键词分析看,青花菜相关论文的研究热点主要集中在品种选育与种质资源、病虫害防控及抗病基因鉴定、采后品质与保鲜贮藏、营养成分分析等研究领域。
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