逆境誘導(dǎo)植物黃酮類化合物富集研究進(jìn)展

楊 琳，盧佳青，林 郁*

（1.三明學(xué)院藥用植物開放利用福建省高校工程研究中心，福建三明 365004；2.三明學(xué)院圖書館，福建三明 365004）

逆境（environmental stress）亦稱為環(huán)境脅迫，對植物生存生長不利的各種環(huán)境因素的總稱。對植物產(chǎn)生重要影響的逆境主要有水分虧缺、低溫、高溫、鹽堿、環(huán)境污染等理化逆境，和病蟲雜草等生物逆境。理化逆境之間通常是相互聯(lián)系的。例如水分虧缺通常伴隨著鹽堿和高溫逆境，水分脅迫、低溫脅迫、病蟲害和大氣污染等都可引起活性氧傷害。植物在逆境條件下，植物體內(nèi)包括有機(jī)酸、黃酮類化合物、酚類化合物等代謝物質(zhì)也隨之變化。有研究表明，林緣、林隙和林內(nèi)3種不同光照生長環(huán)境下，林隙和林內(nèi)生長的刺五加葉片的黃酮類化合物含量顯著低于林緣[1]；遮光處理銀杏苗，其黃酮類化合物含量也顯著低于正常生長的銀杏[2]。由此可見，光照直接影響植物黃酮類化合物的含量。另一方面，總黃酮及其衍生物花青素和蘆丁可在紫外的促進(jìn)下積累，這在小麥、大麥、擬南芥、矢車菊、芥末、茄、玉米等多種植物中均有報道[3-4]。苯丙氨酸前提物或其他氨基酸的富集也會影響植物黃酮類化合物的合成。在土壤和培養(yǎng)基中適當(dāng)添加黃酮類化合物合成的初始底物苯丙氨酸的草莓和水仙中，果實和葉片中黃酮類化合物及其衍生物花青素顯著提高，含量甚至比對照高出23%[5-6]。當(dāng)苯丙氨酸添加濃度過高，對細(xì)胞生長有抑制作用[5]。植物可通過黃酮類和多酚類化合物的積累來抵御高鹽脅迫，這類機(jī)制被統(tǒng)稱為非酶調(diào)節(jié)機(jī)制[7]。因此，在人工栽培或組織培養(yǎng)過程中，適度提高土壤或培養(yǎng)基的鹽濃度，可以促進(jìn)植物體內(nèi)黃酮類化合物的積累，在朝鮮薊、刺棘薊、秋葵、亞濱藜等植物上的試驗均有證明[8-9]。另外，冷凍、炎熱、茉莉酸甲酯等激素等逆境條件也會影響植物黃酮類化合物的富集。

本研究檢索近十年植物逆境誘導(dǎo)條件下黃酮類化合物文獻(xiàn)，分析其發(fā)文量、學(xué)術(shù)關(guān)注度、核心研究機(jī)構(gòu)、核心作者及核心作者研究內(nèi)容的變化，探析近十年來逆境誘導(dǎo)下植物黃酮類化合物研究的發(fā)展及趨勢。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)庫選用中國知網(wǎng)知識發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平臺，其中的期刊、教育期刊、特色期刊、博士論文、碩士論文、國內(nèi)會議、國際會議、報紙、年鑒、專利、標(biāo)準(zhǔn)、成果、學(xué)術(shù)輯刊為本實驗涉及的實驗數(shù)據(jù)來源。

1.2 檢索條件

使用中文檢索式為 ：(SU='逆境'OR SU='光'OR SU='冷'OR SU='熱'OR SU='鹽'OR SU='氨基酸'OR SU='激素')AND SU='黃酮'；時間限制為2009-2018年。

1.3 學(xué)術(shù)關(guān)注趨勢分析

以自然年為單位，統(tǒng)計發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量。橫坐標(biāo)為發(fā)文年份，縱坐標(biāo)為發(fā)文數(shù)量，構(gòu)建學(xué)術(shù)關(guān)注離散點圖。再以離散點圖為基礎(chǔ)，構(gòu)建逆境誘導(dǎo)植物黃酮類化合物富集研究的學(xué)術(shù)關(guān)注模型。

1.4 核心研究機(jī)構(gòu)分析

以研究機(jī)構(gòu)區(qū)分，統(tǒng)計2009至2019年各研究機(jī)構(gòu)發(fā)表相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量。以總文獻(xiàn)數(shù)量1%為閾值，統(tǒng)計在閾值之上的所有發(fā)文機(jī)構(gòu)，分析研究機(jī)構(gòu)的屬性特征，分析核心研究機(jī)構(gòu)。

1.5 核心作者分析

以發(fā)文作者為研究對象，根據(jù)普萊斯定律，選擇發(fā)文數(shù)量最多的作者的發(fā)文量記為nmax，其他作者發(fā)文數(shù)量記為m，當(dāng)m>0.794*(nmax1/2)，統(tǒng)計發(fā)文量超過m的作者。發(fā)文量超過m的作者為核心作者，關(guān)聯(lián)所在機(jī)構(gòu)，根據(jù)其發(fā)文量，分析核心作者。

2 結(jié)果與分析

2.1 檢索總體情況簡述

2009-2018年間，中國知網(wǎng)知識服務(wù)平臺中，以逆境誘導(dǎo)下植物黃酮類化合物富集為主題的文獻(xiàn)共2888篇，其中期刊1342篇，特色期刊9篇，博士論文183篇，碩士論文759篇，國內(nèi)會議77篇，國際會議9篇，報紙3篇，專利506篇，其余文獻(xiàn)類型均為0篇，詳情見表1。

表1 2009-2018年關(guān)于逆境誘導(dǎo)條件下植物黃酮類化合物富集不同類型文獻(xiàn)數(shù)量

關(guān)于逆境誘導(dǎo)條件下植物黃酮類化合物富集的研究成果中，期刊、學(xué)位論文和專利的數(shù)量分別占全部文獻(xiàn)量的60.94%、32.62%和17.52%，會議論文85篇（2.94%）也占有一定比例。一般來說，會議論文具有超前性，國內(nèi)會議的文獻(xiàn)趨勢符合這一特征；國際會議由于文獻(xiàn)總量少，具有一定的偶然性。另外，值得注意的是關(guān)于逆境誘導(dǎo)條件下植物黃酮類化合物富集的學(xué)位論文的發(fā)文量的占比較高，說明學(xué)術(shù)界此領(lǐng)域的研究，已相對系統(tǒng)，具備研究的深度和廣度。

2.2 學(xué)術(shù)關(guān)注度

從逆境誘導(dǎo)下植物黃酮類化合物富集研究的文獻(xiàn)類型上看，除教育期刊、年鑒、標(biāo)準(zhǔn)、成果、學(xué)術(shù)輯刊外，其他文獻(xiàn)類型均有文獻(xiàn)產(chǎn)出。累加各文獻(xiàn)類型文獻(xiàn)，得出總體學(xué)術(shù)關(guān)注度趨勢如圖1所示。

圖1 2009-2018年關(guān)于逆境誘導(dǎo)條件下植物黃酮類化合物富集的學(xué)術(shù)關(guān)注度

關(guān)于逆境誘導(dǎo)條件下植物黃酮類化合物富集的研究成果中，2009年至2012年保持平穩(wěn)，但略有下降。2013年之后，學(xué)術(shù)關(guān)注趨勢呈迂回上升?？傮w趨勢符合Y=14.412X-28730方程，預(yù)計2019年的研究熱度將保持該趨勢，發(fā)文量在350篇左右。由此可見，2009年以來，對逆境誘導(dǎo)條件下植物黃酮類化合物富集的研究持續(xù)保持相當(dāng)?shù)难芯繜岫群突钴S度。

2.3 核心研究機(jī)構(gòu)

從研究機(jī)構(gòu)上分析關(guān)于逆境誘導(dǎo)條件下植物黃酮類化合物富集的文獻(xiàn)，福建農(nóng)林大學(xué)（76篇）、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)（62篇）、西北農(nóng)林科技大學(xué)（49篇）、西南大學(xué)（47篇）、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)（41篇）、浙江大學(xué)（37篇）、美國可口可樂公司（32篇）、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)（30篇）、安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)（29篇）、南京中醫(yī)藥大學(xué)（29篇）和南京中醫(yī)藥大學(xué)（29篇）的發(fā)文量超過1%的閾值，也是發(fā)表文獻(xiàn)量前十的核心研究機(jī)構(gòu)。由這些研究機(jī)構(gòu)可知，農(nóng)林類大學(xué)是此領(lǐng)域研究的核心機(jī)構(gòu)，占核心研究機(jī)構(gòu)的54.5%。值得注意的是，美國可口可樂公司在此領(lǐng)域研究中也占有一席之地。

2.4 核心作者

對核心作者的研究，可了解這一領(lǐng)域的作者研究的方向和創(chuàng)新點。根據(jù)普萊斯定律，核心作者發(fā)文數(shù)m必須滿足m=0.794*(nmax1/2)，nmax代表發(fā)文最多作者的論文數(shù)。本案例中，發(fā)文量位居榜首的是英德拉·普拉卡什（20篇）和格蘭特·E·杜波依斯（20篇）。將20帶入普萊斯定律的公式計算可知，m約為3.5篇，也就是說發(fā)文章數(shù)在4篇及以上的作者為核心作者。綜上，我們認(rèn)為是融媒體技術(shù)研究的核心作者，包括：英德拉·普拉卡什（20篇）格蘭特·E·杜波依斯（20篇）卜淑敏（10篇）李成磊（8篇）韓天雨（7篇）任貴興（6篇）吳琦（6篇）趙二勞（5篇）袁媛（5篇）郭盛（5篇）錢大瑋（5篇）段金廒（5篇）徐懷德（4篇）劉曉輝（4篇）王成章（4篇）李偉東（4篇）陸嘉惠（4篇）嚴(yán)學(xué)兵（4篇）熊建文（4篇）崔瑾（4篇）蔡錦源（4篇）劉佩沂（4篇）唐東芹（4篇）拉斐爾·I·桑米格爾（4篇）馬曉紅（4篇）岳華峰（4篇）王曉玲（4篇）鞠志剛（4篇）沈雅琴（4篇）周姍（4篇）王毅（4篇）秦勇（4篇）樊榮輝（4篇）蔡寶昌（4篇）黃敏玲（4篇）史益敏（4篇）張衛(wèi)明（4篇）陳根生（4篇）喬治·A·金（4篇）馬淼（4篇）。

3 討論

近年來，由于過度采集和生態(tài)退化，野生植物資源逐漸減少。對于市場需求的植物，生產(chǎn)上越來越多地采用人工栽培甚至組織培養(yǎng)技術(shù)[10-11]。但是，許多研究表明人工栽培的植株黃酮類物質(zhì)的含量比野生植株低[11-12]。因此，研究者們深入研究光照強(qiáng)度及光質(zhì)、溫度、無機(jī)營養(yǎng)及鹽分等環(huán)境條件對一些植物的黃酮類化合物含量的影響，有望通過栽培或組織培養(yǎng)條件的改善，調(diào)節(jié)植株黃酮類化合物合成代謝和積累[5-6]。本研究基于文獻(xiàn)計量法，分析關(guān)于逆境誘導(dǎo)植物黃酮類化合物的文獻(xiàn)，表明該領(lǐng)域研究持續(xù)保持相當(dāng)?shù)难芯繜岫群突钴S度；大學(xué)仍舊是該領(lǐng)域研究的主戰(zhàn)場，核心機(jī)構(gòu)主要集中在農(nóng)林類大學(xué)；核心作者主要包括英德拉·普拉卡什和格蘭特·E·杜波依斯等。