逆境誘導(dǎo)植物黃酮類(lèi)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(kāi)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(shū)館，福建三明 365004）

逆境（environmental stress）亦稱(chēng)為環(huán)境脅迫，對(duì)植物生存生長(zhǎng)不利的各種環(huán)境因素的總稱(chēng)。對(duì)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(chóng)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(chóng)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(lèi)化合物、酚類(lèi)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(zhǎng)環(huán)境下，林隙和林內(nèi)生長(zhǎng)的刺五加葉片的黃酮類(lèi)化合物含量顯著低于林緣[1]；遮光處理銀杏苗，其黃酮類(lèi)化合物含量也顯著低于正常生長(zhǎng)的銀杏[2]。由此可見(jiàn)，光照直接影響植物黃酮類(lèi)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(chē)菊、芥末、茄、玉米等多種植物中均有報(bào)道[3-4]。苯丙氨酸前提物或其他氨基酸的富集也會(huì)影響植物黃酮類(lèi)化合物的合成。在土壤和培養(yǎng)基中適當(dāng)添加黃酮類(lèi)化合物合成的初始底物苯丙氨酸的草莓和水仙中，果實(shí)和葉片中黃酮類(lèi)化合物及其衍生物花青素顯著提高，含量甚至比對(duì)照高出23%[5-6]。當(dāng)苯丙氨酸添加濃度過(guò)高，對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)有抑制作用[5]。植物可通過(guò)黃酮類(lèi)和多酚類(lèi)化合物的積累來(lái)抵御高鹽脅迫，這類(lèi)機(jī)制被統(tǒng)稱(chēng)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(guò)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(lèi)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(yàn)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(huì)影響植物黃酮類(lèi)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(lèi)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?jī)?nèi)容的變化，探析近十年來(lái)逆境誘導(dǎo)下植物黃酮類(lèi)化合物研究的發(fā)展及趨勢(shì)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

數(shù)據(jù)庫(kù)選用中國(guó)知網(wǎng)知識(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，其中的期刊、教育期刊、特色期刊、博士論文、碩士論文、國(guó)內(nèi)會(huì)議、國(guó)際會(huì)議、報(bào)紙、年鑒、專(zhuān)利、標(biāo)準(zhǔn)、成果、學(xué)術(shù)輯刊為本實(shí)驗(yàn)涉及的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)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(shí)間限制為2009-2018年。

1.3 學(xué)術(shù)關(guān)注趨勢(shì)分析

以自然年為單位，統(tǒng)計(jì)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(diǎn)圖。再以離散點(diǎn)圖為基礎(chǔ)，構(gòu)建逆境誘導(dǎo)植物黃酮類(lèi)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(jì)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(jì)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(duì)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(jì)發(fā)文量超過(guò)m的作者。發(fā)文量超過(guò)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(jiǎn)述

2009-2018年間，中國(guó)知網(wǎng)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)中，以逆境誘導(dǎo)下植物黃酮類(lèi)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(guó)內(nèi)會(huì)議77篇，國(guó)際會(huì)議9篇，報(bào)紙3篇，專(zhuān)利506篇，其余文獻(xiàn)類(lèi)型均為0篇，詳情見(jiàn)表1。

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

關(guān)于逆境誘導(dǎo)條件下植物黃酮類(lèi)化合物富集的研究成果中，期刊、學(xué)位論文和專(zhuān)利的數(shù)量分別占全部文獻(xiàn)量的60.94%、32.62%和17.52%，會(huì)議論文85篇（2.94%）也占有一定比例。一般來(lái)說(shuō)，會(huì)議論文具有超前性，國(guó)內(nèi)會(huì)議的文獻(xiàn)趨勢(shì)符合這一特征；國(guó)際會(huì)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(lèi)化合物富集的學(xué)位論文的發(fā)文量的占比較高，說(shuō)明學(xué)術(shù)界此領(lǐng)域的研究，已相對(duì)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(lèi)化合物富集研究的文獻(xiàn)類(lèi)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(lèi)型均有文獻(xiàn)產(chǎn)出。累加各文獻(xiàn)類(lèi)型文獻(xiàn)，得出總體學(xué)術(shù)關(guān)注度趨勢(shì)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(lèi)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(lèi)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(shì)呈迂回上升。總體趨勢(shì)符合Y=14.412X-28730方程，預(yù)計(jì)2019年的研究熱度將保持該趨勢(shì)，發(fā)文量在350篇左右。由此可見(jiàn)，2009年以來(lái)，對(duì)逆境誘導(dǎo)條件下植物黃酮類(lèi)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(lèi)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(guó)可口可樂(lè)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(guò)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(lèi)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(guó)可口可樂(lè)公司在此領(lǐng)域研究中也占有一席之地。

2.4 核心作者

對(duì)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(diǎn)。根據(jù)普萊斯定律，核心作者發(fā)文數(shù)m必須滿(mǎn)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(jì)算可知，m約為3.5篇，也就是說(shuō)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(qián)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(lái)，由于過(guò)度采集和生態(tài)退化，野生植物資源逐漸減少。對(duì)于市場(chǎng)需求的植物，生產(chǎn)上越來(lái)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(lèi)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(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)及鹽分等環(huán)境條件對(duì)一些植物的黃酮類(lèi)化合物含量的影響，有望通過(guò)栽培或組織培養(yǎng)條件的改善，調(diào)節(jié)植株黃酮類(lèi)化合物合成代謝和積累[5-6]。本研究基于文獻(xiàn)計(jì)量法，分析關(guān)于逆境誘導(dǎo)植物黃酮類(lèi)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(chǎng)，核心機(jī)構(gòu)主要集中在農(nóng)林類(lèi)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。