基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的丹參栽培和育種研究現(xiàn)狀

張麗欣，黃 勇，理 雅，李 鑫，張紅瑞

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，河南 鄭州 450046)

丹參為唇形科植物丹參SalviamiltiorrhizaBge．的干燥根和根莖，藥用歷史悠久，為我國(guó)大宗中藥材之一[1]。丹參的藥理活性十分廣泛，具有抗腫瘤[2]、保肝[3]、抗纖維化[4]等藥理作用。丹參對(duì)多種心腦血管疾病療效顯著。近年來(lái)，由于心腦血管疾病發(fā)病率上升，對(duì)以丹參為原料的中成藥需求量快速增加。

丹參野生資源匱乏，人工栽培是丹參藥材的主要來(lái)源。深入了解丹參栽培和育種的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)保障丹參的規(guī)范化生產(chǎn)和良種繁育有重要意義。本研究以中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)中文數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)來(lái)源，對(duì)CNKI建庫(kù)至2020年期間發(fā)表的丹參栽培和育種相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行計(jì)量分析，了解其研究現(xiàn)狀和當(dāng)前研究熱點(diǎn)，以期為丹參栽培和育種研究提供參考。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

以CNKI中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)源，以“主題”為檢索項(xiàng)，檢索式為：(主題=“丹參栽培+丹參種植+丹參育種+丹參品種選育+丹參品系+丹參產(chǎn)量+丹參生理特性+丹參生長(zhǎng)發(fā)育”)NOT (主題=“白花丹參”)，時(shí)間截至2020年12月31日。共檢索出691篇文獻(xiàn)，排除重復(fù)發(fā)表過(guò)的文獻(xiàn)、無(wú)關(guān)文獻(xiàn)、會(huì)議、科技成果、報(bào)紙等，最終獲得與丹參栽培和育種相關(guān)的文獻(xiàn)494篇。

1.2 研究方法

以篩選出的494篇文獻(xiàn)為研究對(duì)象，利用Excel 2019對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到年發(fā)文量、發(fā)文機(jī)構(gòu)、基金等數(shù)據(jù)。利用CiteSpace.5.7R3對(duì)關(guān)鍵詞共現(xiàn)、聚類(lèi)、突現(xiàn)進(jìn)行可視化分析?？梢暬治鼋Y(jié)果中，N表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量，E表示連線數(shù)量，Density表示網(wǎng)絡(luò)密度，Modularityq(Q)和Silhouette(S)是聚類(lèi)效果的評(píng)價(jià)指標(biāo)。

2 結(jié)果

2.1 不同年份發(fā)文量

丹參規(guī)模化的人工馴化栽培始于20世紀(jì)70年代[5]，相關(guān)文獻(xiàn)首次出現(xiàn)在1976年，見(jiàn)圖1。本領(lǐng)域的研究可以分為幾個(gè)階段：1975-1999年是丹參栽培和育種研究的起步階段，這一時(shí)期年發(fā)文量較少，不超過(guò)5篇；2000-2014年年發(fā)文量呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，并在2014年達(dá)到增長(zhǎng)峰值，該年發(fā)文量為37篇；2015-2020年丹參栽培和育種研究文獻(xiàn)年發(fā)文量呈上下波動(dòng)趨勢(shì)，年發(fā)文量>20篇。

圖1 1976～2020年丹參栽培和育種研究文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量分布

2.2 發(fā)文機(jī)構(gòu)分析

研究機(jī)構(gòu)在某領(lǐng)域的發(fā)文量是衡量其學(xué)術(shù)研究能力與水平的重要指標(biāo)[6]。圖2列出了論文產(chǎn)出超過(guò)6篇的研究機(jī)構(gòu)，中醫(yī)藥類(lèi)院校和農(nóng)業(yè)類(lèi)院校是丹參栽培和育種研究的主要機(jī)構(gòu)。西北農(nóng)林科技大學(xué)發(fā)文量為41篇，是發(fā)文量最高的機(jī)構(gòu)；其次是河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，發(fā)文量為25篇；排名第三的是南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，發(fā)文量為21篇；山東農(nóng)業(yè)大學(xué)和山東中醫(yī)藥大學(xué)排名并列第四，發(fā)文量為19篇。丹參的栽培和育種研究地域分布明顯，河南、山東、四川和陜西是研究較活躍的地區(qū)，這與這些地區(qū)是丹參的主產(chǎn)區(qū)有著密切關(guān)系。

圖2 丹參栽培和育種研究發(fā)文量>6篇的機(jī)構(gòu)

2.3 基金分析

基金資助類(lèi)型大致分為國(guó)家級(jí)基金、部級(jí)基金、省級(jí)基金、市級(jí)基金和所在單位基金等。論文基金統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，在檢索到的494篇文獻(xiàn)中，190篇文獻(xiàn)得到基金資助，占比38.46%，304篇文獻(xiàn)無(wú)基金資助，占比61.54%。表1列出了發(fā)文量排名前十二的基金項(xiàng)目，其中，國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目支持發(fā)表的論文數(shù)量最多，為32篇，占比16.84%。

表1 丹參栽培和育種研究發(fā)文量排名前十二的基金項(xiàng)目

2.4 發(fā)文期刊分析

本研究共篩選出丹參栽培和育種研究文獻(xiàn)494篇，其中期刊文獻(xiàn)388篇，博士學(xué)位文獻(xiàn)14篇，碩士學(xué)位文獻(xiàn)92篇。388篇期刊類(lèi)文獻(xiàn)發(fā)表在178種中文期刊上，發(fā)表1篇文獻(xiàn)的期刊有107種，占期刊總數(shù)的60.11%，發(fā)表2-9篇文獻(xiàn)的期刊有71種，占期刊總數(shù)的39.89%，這些期刊共發(fā)表論文281篇，占期刊類(lèi)文獻(xiàn)總數(shù)的72.42%。由表2可以看出，發(fā)表丹參栽培和育種研究文獻(xiàn)最多的期刊是《中國(guó)中藥雜志》，發(fā)表19篇。

2.5 關(guān)鍵詞分析

2.5.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

以關(guān)鍵詞為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行可視化分析，得到563個(gè)節(jié)點(diǎn)和787條連線。網(wǎng)絡(luò)密度為0.005的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜見(jiàn)圖3，其中有13個(gè)關(guān)鍵詞在此研究領(lǐng)域發(fā)文量≥10 篇，見(jiàn)表3。圖3中每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)關(guān)鍵詞，節(jié)點(diǎn)越大表示關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻度越高，連線表示節(jié)點(diǎn)間合作關(guān)系，連線粗細(xì)表示合作的頻次，越粗表示聯(lián)系越密切。結(jié)合關(guān)鍵詞對(duì)節(jié)點(diǎn)信息進(jìn)行進(jìn)一步分析，丹參以干燥的根和根莖入藥，有效成分主要分為兩大類(lèi)，脂溶性丹參酮類(lèi)化合物和水溶性酚酸類(lèi)化合物，其中丹參酮ⅡA和丹酚酸B是《中國(guó)藥典》丹參項(xiàng)下的含量測(cè)定指標(biāo)，因此在進(jìn)行丹參栽培和育種研究時(shí)，常作為指標(biāo)性成分，通過(guò)高效液相色譜法(HPLC)進(jìn)行含量測(cè)定(關(guān)鍵詞：丹參根、有效成分、丹參酮、丹酚酸B、丹參素、HPLC)。分根繁殖、種子繁殖是丹參生產(chǎn)中常用的繁殖方式，分根繁殖相對(duì)于種子繁殖周期短、產(chǎn)量高(關(guān)鍵詞：分根繁殖、種子繁殖、產(chǎn)量)。施肥是中藥材栽培中常見(jiàn)的措施，對(duì)藥材的品質(zhì)和產(chǎn)量有一定影響，通過(guò)研究施肥對(duì)丹參生長(zhǎng)發(fā)育和有效成分積累的影響，有利于丹參的規(guī)范化栽培(關(guān)鍵詞：施肥、有效成分、品質(zhì)、產(chǎn)量)。丹參對(duì)四川獨(dú)特的氣候條件十分適應(yīng)，《中國(guó)道地藥材》將四川中江列為丹參的道地產(chǎn)區(qū)，中江丹參栽培經(jīng)驗(yàn)豐富、采收加工技術(shù)成熟、質(zhì)量均一，根條較粗壯(關(guān)鍵詞：中江丹參)。

表2 丹參栽培和育種研究發(fā)文量≥5篇的期刊

一般認(rèn)為，中心度>0.1的節(jié)點(diǎn)反映了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。研究熱度較高的關(guān)鍵詞主要有：丹參(0.51)、丹參酮(0.48)、丹參素(0.34)、分根繁殖(0.24)、丹酚酸B(0.23)、栽培技術(shù)(0.22)、扦插繁殖(0.15)、生長(zhǎng)年限(0.15)、施肥(0.12)、產(chǎn)量(0.12)等。說(shuō)明有效成分、繁殖方法、栽培技術(shù)、產(chǎn)量、施肥等是當(dāng)前丹參栽培和育種研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。

圖3 丹參栽培和育種相關(guān)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜

2.5.2 關(guān)鍵詞聚類(lèi)分析

關(guān)鍵詞聚類(lèi)是分析某一領(lǐng)域主要研究方向和研究熱點(diǎn)的重要手段。本研究基于關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)生成了關(guān)鍵詞聚類(lèi)圖譜(圖4)，該圖譜包含有563個(gè)節(jié)點(diǎn)，787條連線，12個(gè)聚類(lèi)，模塊值Q=0.4095，平均輪廓值S=0.9678。Q>0.3代表聚類(lèi)結(jié)構(gòu)顯著，S>0.5說(shuō)明聚類(lèi)合理，因此該圖譜聚類(lèi)結(jié)構(gòu)顯著、合理。對(duì)幾個(gè)大的聚類(lèi)進(jìn)行分析，各聚類(lèi)團(tuán)塊間交互疊錯(cuò)，聯(lián)系緊密。聚類(lèi)#2、#3、#4、#5、#7、#11主要研究不同栽培措施對(duì)有效成分、干物質(zhì)和農(nóng)藝性狀的影響；聚類(lèi)#0、#1、#6、#9主要研究丹參的栽培技術(shù)和繁殖方法。

表3 丹參栽培和育種研究文獻(xiàn)出現(xiàn)頻次≥10的關(guān)鍵詞

2.5.3 關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析

關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析是對(duì)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)頻率顯著增加的關(guān)鍵詞進(jìn)行研究，這可以了解某一階段的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)丹參栽培和育種文獻(xiàn)關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析，共得到17個(gè)突現(xiàn)的關(guān)鍵詞，見(jiàn)圖5。Begin、End分別代表關(guān)鍵詞突現(xiàn)的開(kāi)始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，Strength代表關(guān)鍵詞突現(xiàn)強(qiáng)度，數(shù)值越大影響力越高。突現(xiàn)強(qiáng)度排名前八的關(guān)鍵詞依次是栽培技術(shù)、產(chǎn)量、種植密度、施肥、丹參根、活性成分、繁殖方法、分根繁殖。突現(xiàn)強(qiáng)度最小的關(guān)鍵詞是品質(zhì)。關(guān)鍵詞突現(xiàn)情況大致可以分為三個(gè)階段：1976-2005年，這一階段丹參栽培和育種研究的起步發(fā)展階段，研究熱點(diǎn)主要集中在丹參的繁殖方法上(關(guān)鍵詞：繁殖方法、分根繁殖、種子繁殖、快速繁殖、地上莖)；2006-2010年，這一階段丹參栽培和育種研究熱點(diǎn)主要集中丹參的化學(xué)成分上，《中國(guó)藥典》丹參項(xiàng)下的指標(biāo)成分丹參酮、丹酚酸B是研究重點(diǎn)(關(guān)鍵詞：丹參素、丹參酮、丹酚酸B)；2011-2020年，這一階段丹參栽培和育種研究從化學(xué)成分、繁殖技術(shù)逐漸深入到光合特性、生理特性等方面，并從基礎(chǔ)的栽培技術(shù)轉(zhuǎn)變到丹參的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)上(關(guān)鍵詞：光合特性、生理特性、產(chǎn)量、品質(zhì)、種植密度、栽培技術(shù))。

圖4 丹參栽培和育種研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞的聚類(lèi)網(wǎng)絡(luò)圖譜

3 討論與結(jié)論

利用Excel 2019和CiteSpace.5.7R3，從年發(fā)文量、發(fā)文機(jī)構(gòu)、基金、發(fā)文期刊、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、關(guān)鍵詞聚類(lèi)、關(guān)鍵詞突現(xiàn)等方面，對(duì)CNKI中文數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)于丹參栽培和育種研究的494篇中文文獻(xiàn)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)：

(1)年發(fā)文量：丹參栽培和育種研究領(lǐng)域的論文數(shù)量整體呈上升趨勢(shì)，說(shuō)明丹參的栽培和育種越來(lái)越受到重視。(2)機(jī)構(gòu)：農(nóng)業(yè)類(lèi)院校和中醫(yī)藥類(lèi)院校是丹參栽培和育種研究的主力。西北農(nóng)林科技大學(xué)、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東中醫(yī)藥大學(xué)、成都中醫(yī)藥大學(xué)等排名靠前的院校，大部分分布在丹參的主產(chǎn)區(qū)。(3)基金：在檢索到的494篇文獻(xiàn)中，190篇文獻(xiàn)得到了基金資助，占比38.46%。國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目支持發(fā)表的論文數(shù)量最多，這表明丹參栽培和育種研究受到了國(guó)家的重視。(4)發(fā)文期刊：本研究共檢索到494篇相關(guān)文獻(xiàn)，其中有388篇是期刊類(lèi)文獻(xiàn)，這些文獻(xiàn)發(fā)表在178種中文期刊上?！吨袊?guó)中藥雜志》是刊登丹參栽培和育種相關(guān)論文最多的期刊。(5)關(guān)鍵詞：根據(jù)關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析可知，有效成分、產(chǎn)量、繁殖方法、施肥是丹參栽培和育種的當(dāng)前研究熱點(diǎn)。聚類(lèi)分析結(jié)果顯示,不同栽培措施對(duì)有效成分、干物質(zhì)和農(nóng)藝性狀的影響,栽培技術(shù)、繁殖方法是當(dāng)前丹參栽培和育種的主要研究領(lǐng)域。關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析結(jié)果顯示，目前丹參栽培和育種研究主要集中在基礎(chǔ)栽培措施和繁殖方法等方面，雖然已經(jīng)開(kāi)始逐漸深入到光合特性和生理特性上，但研究深度仍不夠，規(guī)范化的栽培技術(shù)、良種選育、種質(zhì)資源的鑒定等方面研究較少。結(jié)合關(guān)鍵詞共現(xiàn)、聚類(lèi)、突現(xiàn)結(jié)果可以看出，規(guī)范化栽培、種質(zhì)資源的鑒定和評(píng)價(jià)、優(yōu)良品種的選育,可能是未來(lái)丹參栽培和育種研究的熱點(diǎn)方向。

圖5 丹參栽培和育種研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞的突現(xiàn)分析