基于文献计量学的丹参栽培和育种研究现状

张丽欣，黄 勇，理 雅，李 鑫，张红瑞

(河南农业大学 农学院，河南 郑州 450046)

丹参为唇形科植物丹参SalviamiltiorrhizaBge．的干燥根和根茎，药用历史悠久，为我国大宗中药材之一[1]。丹参的药理活性十分广泛，具有抗肿瘤[2]、保肝[3]、抗纤维化[4]等药理作用。丹参对多种心脑血管疾病疗效显著。近年来，由于心脑血管疾病发病率上升，对以丹参为原料的中成药需求量快速增加。

丹参野生资源匮乏，人工栽培是丹参药材的主要来源。深入了解丹参栽培和育种的研究现状和发展趋势，对保障丹参的规范化生产和良种繁育有重要意义。本研究以中国知网(CNKI)中文数据库为数据来源，对CNKI建库至2020年期间发表的丹参栽培和育种相关文献进行计量分析，了解其研究现状和当前研究热点，以期为丹参栽培和育种研究提供参考。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

以CNKI中文文献数据库为数据源，以“主题”为检索项，检索式为：(主题=“丹参栽培+丹参种植+丹参育种+丹参品种选育+丹参品系+丹参产量+丹参生理特性+丹参生长发育”)NOT (主题=“白花丹参”)，时间截至2020年12月31日。共检索出691篇文献，排除重复发表过的文献、无关文献、会议、科技成果、报纸等，最终获得与丹参栽培和育种相关的文献494篇。

1.2 研究方法

以筛选出的494篇文献为研究对象，利用Excel 2019对数据进行处理，得到年发文量、发文机构、基金等数据。利用CiteSpace.5.7R3对关键词共现、聚类、突现进行可视化分析。可视化分析结果中，N表示网络节点数量，E表示连线数量，Density表示网络密度，Modularityq(Q)和Silhouette(S)是聚类效果的评价指标。

2 结果

2.1 不同年份发文量

丹参规模化的人工驯化栽培始于20世纪70年代[5]，相关文献首次出现在1976年，见图1。本领域的研究可以分为几个阶段：1975-1999年是丹参栽培和育种研究的起步阶段，这一时期年发文量较少，不超过5篇；2000-2014年年发文量呈增长趋势，并在2014年达到增长峰值，该年发文量为37篇；2015-2020年丹参栽培和育种研究文献年发文量呈上下波动趋势，年发文量>20篇。

图1 1976～2020年丹参栽培和育种研究文献发表数量分布

2.2 发文机构分析

研究机构在某领域的发文量是衡量其学术研究能力与水平的重要指标[6]。图2列出了论文产出超过6篇的研究机构，中医药类院校和农业类院校是丹参栽培和育种研究的主要机构。西北农林科技大学发文量为41篇，是发文量最高的机构；其次是河南农业大学，发文量为25篇；排名第三的是南京农业大学，发文量为21篇；山东农业大学和山东中医药大学排名并列第四，发文量为19篇。丹参的栽培和育种研究地域分布明显，河南、山东、四川和陕西是研究较活跃的地区，这与这些地区是丹参的主产区有着密切关系。

图2 丹参栽培和育种研究发文量>6篇的机构

2.3 基金分析

基金资助类型大致分为国家级基金、部级基金、省级基金、市级基金和所在单位基金等。论文基金统计结果显示，在检索到的494篇文献中，190篇文献得到基金资助，占比38.46%，304篇文献无基金资助，占比61.54%。表1列出了发文量排名前十二的基金项目，其中，国家自然科学基金项目支持发表的论文数量最多，为32篇，占比16.84%。

表1 丹参栽培和育种研究发文量排名前十二的基金项目

2.4 发文期刊分析

本研究共筛选出丹参栽培和育种研究文献494篇，其中期刊文献388篇，博士学位文献14篇，硕士学位文献92篇。388篇期刊类文献发表在178种中文期刊上，发表1篇文献的期刊有107种，占期刊总数的60.11%，发表2-9篇文献的期刊有71种，占期刊总数的39.89%，这些期刊共发表论文281篇，占期刊类文献总数的72.42%。由表2可以看出，发表丹参栽培和育种研究文献最多的期刊是《中国中药杂志》，发表19篇。

2.5 关键词分析

2.5.1 关键词共现分析

以关键词为网络节点，进行可视化分析，得到563个节点和787条连线。网络密度为0.005的关键词共现图谱见图3，其中有13个关键词在此研究领域发文量≥10 篇，见表3。图3中每个节点代表一个关键词，节点越大表示关键词出现频度越高，连线表示节点间合作关系，连线粗细表示合作的频次，越粗表示联系越密切。结合关键词对节点信息进行进一步分析，丹参以干燥的根和根茎入药，有效成分主要分为两大类，脂溶性丹参酮类化合物和水溶性酚酸类化合物，其中丹参酮ⅡA和丹酚酸B是《中国药典》丹参项下的含量测定指标，因此在进行丹参栽培和育种研究时，常作为指标性成分，通过高效液相色谱法(HPLC)进行含量测定(关键词：丹参根、有效成分、丹参酮、丹酚酸B、丹参素、HPLC)。分根繁殖、种子繁殖是丹参生产中常用的繁殖方式，分根繁殖相对于种子繁殖周期短、产量高(关键词：分根繁殖、种子繁殖、产量)。施肥是中药材栽培中常见的措施，对药材的品质和产量有一定影响，通过研究施肥对丹参生长发育和有效成分积累的影响，有利于丹参的规范化栽培(关键词：施肥、有效成分、品质、产量)。丹参对四川独特的气候条件十分适应，《中国道地药材》将四川中江列为丹参的道地产区，中江丹参栽培经验丰富、采收加工技术成熟、质量均一，根条较粗壮(关键词：中江丹参)。

表2 丹参栽培和育种研究发文量≥5篇的期刊

一般认为，中心度>0.1的节点反映了该领域的研究热点。研究热度较高的关键词主要有：丹参(0.51)、丹参酮(0.48)、丹参素(0.34)、分根繁殖(0.24)、丹酚酸B(0.23)、栽培技术(0.22)、扦插繁殖(0.15)、生长年限(0.15)、施肥(0.12)、产量(0.12)等。说明有效成分、繁殖方法、栽培技术、产量、施肥等是当前丹参栽培和育种研究的热点内容。

图3 丹参栽培和育种相关文献关键词共现网络图谱

2.5.2 关键词聚类分析

关键词聚类是分析某一领域主要研究方向和研究热点的重要手段。本研究基于关键词共现网络生成了关键词聚类图谱(图4)，该图谱包含有563个节点，787条连线，12个聚类，模块值Q=0.4095，平均轮廓值S=0.9678。Q>0.3代表聚类结构显著，S>0.5说明聚类合理，因此该图谱聚类结构显著、合理。对几个大的聚类进行分析，各聚类团块间交互叠错，联系紧密。聚类#2、#3、#4、#5、#7、#11主要研究不同栽培措施对有效成分、干物质和农艺性状的影响；聚类#0、#1、#6、#9主要研究丹参的栽培技术和繁殖方法。

表3 丹参栽培和育种研究文献出现频次≥10的关键词

2.5.3 关键词突现分析

关键词突现分析是对在短时间内出现频率显著增加的关键词进行研究，这可以了解某一阶段的研究热点和发展趋势。对丹参栽培和育种文献关键词突现分析，共得到17个突现的关键词，见图5。Begin、End分别代表关键词突现的开始时间和结束时间，Strength代表关键词突现强度，数值越大影响力越高。突现强度排名前八的关键词依次是栽培技术、产量、种植密度、施肥、丹参根、活性成分、繁殖方法、分根繁殖。突现强度最小的关键词是品质。关键词突现情况大致可以分为三个阶段：1976-2005年，这一阶段丹参栽培和育种研究的起步发展阶段，研究热点主要集中在丹参的繁殖方法上(关键词：繁殖方法、分根繁殖、种子繁殖、快速繁殖、地上茎)；2006-2010年，这一阶段丹参栽培和育种研究热点主要集中丹参的化学成分上，《中国药典》丹参项下的指标成分丹参酮、丹酚酸B是研究重点(关键词：丹参素、丹参酮、丹酚酸B)；2011-2020年，这一阶段丹参栽培和育种研究从化学成分、繁殖技术逐渐深入到光合特性、生理特性等方面，并从基础的栽培技术转变到丹参的高产优质栽培技术上(关键词：光合特性、生理特性、产量、品质、种植密度、栽培技术)。

图4 丹参栽培和育种研究文献关键词的聚类网络图谱

3 讨论与结论

利用Excel 2019和CiteSpace.5.7R3，从年发文量、发文机构、基金、发文期刊、关键词共现、关键词聚类、关键词突现等方面，对CNKI中文数据库中关于丹参栽培和育种研究的494篇中文文献进行分析，发现：

(1)年发文量：丹参栽培和育种研究领域的论文数量整体呈上升趋势，说明丹参的栽培和育种越来越受到重视。(2)机构：农业类院校和中医药类院校是丹参栽培和育种研究的主力。西北农林科技大学、河南农业大学、南京农业大学、山东中医药大学、成都中医药大学等排名靠前的院校，大部分分布在丹参的主产区。(3)基金：在检索到的494篇文献中，190篇文献得到了基金资助，占比38.46%。国家自然科学基金项目支持发表的论文数量最多，这表明丹参栽培和育种研究受到了国家的重视。(4)发文期刊：本研究共检索到494篇相关文献，其中有388篇是期刊类文献，这些文献发表在178种中文期刊上。《中国中药杂志》是刊登丹参栽培和育种相关论文最多的期刊。(5)关键词：根据关键词共现分析可知，有效成分、产量、繁殖方法、施肥是丹参栽培和育种的当前研究热点。聚类分析结果显示,不同栽培措施对有效成分、干物质和农艺性状的影响,栽培技术、繁殖方法是当前丹参栽培和育种的主要研究领域。关键词突现分析结果显示，目前丹参栽培和育种研究主要集中在基础栽培措施和繁殖方法等方面，虽然已经开始逐渐深入到光合特性和生理特性上，但研究深度仍不够，规范化的栽培技术、良种选育、种质资源的鉴定等方面研究较少。结合关键词共现、聚类、突现结果可以看出，规范化栽培、种质资源的鉴定和评价、优良品种的选育,可能是未来丹参栽培和育种研究的热点方向。

图5 丹参栽培和育种研究文献关键词的突现分析