基于文獻(xiàn)與專(zhuān)利計(jì)量的香菇育種研究與應(yīng)用國(guó)內(nèi)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

劉長(zhǎng)娥,程彬彬,原 源,馬桂蓮

(上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)科技信息研究所,上海201403)

香菇,又名花菇、香信、香蕈、香菌、冬菇,為側(cè)耳科植物香蕈的子實(shí)體,具有獨(dú)特的香味和全面的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。 香菇是目前世界上種植最多的食用菌,約占世界總產(chǎn)量的22%,是世界第一大食用菌[1],在我國(guó)栽培歷史悠久。 在香菇生產(chǎn)中有很多生產(chǎn)資料,而菌種在這個(gè)過(guò)程中占據(jù)最重要的地位,它決定著香菇本身的生產(chǎn)性能,菌種是否優(yōu)良直接對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景起著決定性作用。

日本是香菇育種發(fā)展較早的國(guó)家,20 世紀(jì)30 年代獲得了香菇純菌種,我國(guó)科技人員從日本等國(guó)陸續(xù)引進(jìn)了一批香菇生產(chǎn)用種,其中比較突出的是由上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所從日本引進(jìn)的7401—7405 系列和由華中農(nóng)業(yè)大學(xué)引進(jìn)的79 系列[2-6]。 香菇的育種技術(shù)有人工選擇育種、雜交育種、誘變育種、原生質(zhì)體融合育種、基因工程育種以及分子標(biāo)記輔助育種等[7]。 隨著香菇產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,香菇育種技術(shù)亦日趨成熟,借助這些育種技術(shù)人們已獲得了一批在生產(chǎn)上具有應(yīng)用價(jià)值的香菇新品種。

文獻(xiàn)計(jì)量法是借助文獻(xiàn)的各種特征數(shù)量,采用數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來(lái)描述、評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。 專(zhuān)利文獻(xiàn)通常被當(dāng)作樣本數(shù)據(jù)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新問(wèn)題進(jìn)行計(jì)量研究,專(zhuān)利計(jì)量法早已被運(yùn)用到情報(bào)分析領(lǐng)域。 文獻(xiàn)計(jì)量法與專(zhuān)利計(jì)量法都是常見(jiàn)的科學(xué)研究及情報(bào)研究方法[8-10]。 為了進(jìn)一步提升與加強(qiáng)香菇育種技術(shù)的發(fā)展,促進(jìn)不同區(qū)域香菇產(chǎn)業(yè)的共同繁榮,利用文獻(xiàn)計(jì)量與專(zhuān)利計(jì)量分析我國(guó)香菇育種技術(shù)的研究與應(yīng)用發(fā)展態(tài)勢(shì),為相關(guān)領(lǐng)域的研究與技術(shù)開(kāi)發(fā)提供參考。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與檢索

2018 年8 月15 日對(duì)香菇育種相關(guān)文獻(xiàn)和專(zhuān)利進(jìn)行檢索,通過(guò)查閱資料,對(duì)香菇不同的稱(chēng)謂進(jìn)行了篩選,其中,文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來(lái)源于CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù),專(zhuān)利數(shù)據(jù)來(lái)源于上海知識(shí)產(chǎn)權(quán)(專(zhuān)利信息)公共服務(wù)平臺(tái)。

文獻(xiàn)采用香菇育種主題進(jìn)行檢索,選擇“期刊”,時(shí)間跨度不限制,得到263 條研究案例,經(jīng)過(guò)人工逐條判讀,剔除重復(fù)與不相關(guān)主題,剩余224 條。

專(zhuān)利采用關(guān)鍵詞和IPC 分類(lèi)號(hào)相結(jié)合的方式,時(shí)間跨度不限制,檢索結(jié)果為1 085 條。

1.2 分析方法

借助信息可視化軟件CiteSpace 對(duì)所采集的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,利用Excel 軟件統(tǒng)計(jì)與制作相關(guān)圖表,以了解我國(guó)香菇育種研究與技術(shù)的發(fā)展基況、研究熱點(diǎn)與前沿、以及相關(guān)技術(shù)構(gòu)成與分布特征,掌握香菇育種研究和技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì),為推動(dòng)香菇產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展提供科學(xué)支持。

2 結(jié)果與分析

2.1 基于CNKI 文獻(xiàn)計(jì)量的分析

2.1.1 香菇育種研究基況

1979 年9 月,由原農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)司、上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院聯(lián)合主辦的專(zhuān)業(yè)性刊物《食用菌》(雙月刊)創(chuàng)刊,該刊是國(guó)內(nèi)第一本食用菌雜志,1985 年開(kāi)始辦全國(guó)培訓(xùn)班,帶動(dòng)了農(nóng)民致富和全國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,深受全國(guó)各地食用菌生產(chǎn)單位和專(zhuān)業(yè)戶(hù)的歡迎,該刊的發(fā)行對(duì)促進(jìn)中國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到很大作用。 80 年代初香菇產(chǎn)業(yè)開(kāi)始起步,中文期刊有關(guān)香菇育種的研究始于1981 年,其中,由上海師范學(xué)院生物系撰寫(xiě)的《香菇等食用菌的現(xiàn)代化栽培——用發(fā)酵罐代替玻璃瓶生產(chǎn)食用菌的研究》和黃秀治等撰寫(xiě)的《香菇雜交育種》均刊登于《食用菌》雜志,1981—1989 年文獻(xiàn)數(shù)為0—5 篇,可以看出80 年代有關(guān)香菇育種的成果產(chǎn)出不多。90 年代香菇育種開(kāi)始迅猛發(fā)展,相關(guān)的研究成果產(chǎn)出逐年快速增加,1998—1999 年達(dá)到高峰(17—20 篇∕a)。2000 年以后,有關(guān)香菇育種的中文文獻(xiàn)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),尤其是2013 年僅1 篇(圖1)。

2.1.2 研究熱點(diǎn)與前沿

利用CiteSpace 軟件進(jìn)行關(guān)鍵詞分析(圖2),可以看出,在香菇育種研究中香菇、花菇、菇蕾、香菇屬出現(xiàn)頻率比較高,是香菇育種的熱詞,其中,香菇、花菇是育種關(guān)聯(lián)度較高的詞。 基于時(shí)間維度分析,結(jié)合各節(jié)點(diǎn)顏色,對(duì)比不同年代關(guān)鍵詞(表1),80 年代香菇育種研究熱點(diǎn)是培養(yǎng)料、雜交育種、雜交繁育;90 年代熱點(diǎn)是花菇、菇蕾、產(chǎn)菇、出菇、育種、選育,同時(shí)出現(xiàn)了酯酶同工酶、雜種優(yōu)勢(shì)、雙單雜交、代料袋栽等育種技術(shù)。 2000 年以后,菌袋、食用菌、菇棚、代料配方、菌袋覆土、單孢雜交、原生質(zhì)體等為香菇育種的研究熱點(diǎn),不同年代香菇育種研究的熱點(diǎn)有所不同。 從雜交育種主要技術(shù)看,80 年代主要是雜交繁育,90 年代是原生質(zhì)體制備融合育種的高潮,2000 年以后是原生質(zhì)單核體雜交技術(shù)。

表1 不同年代香菇育種關(guān)鍵詞特征Table 1 Characteristics of mushroom breeding keywords in different ages

2.1.3 研究領(lǐng)域?qū)＜遗c機(jī)構(gòu)

利用CiteSpace 軟件進(jìn)行作者分析(圖3),香菇育種研究成果較為突出的是譚琦、潘迎捷和陳明杰,90年代末有大量的研究成果產(chǎn)出,在香菇育種領(lǐng)域居核心地位,為香菇育種的領(lǐng)軍人物,以譚琦、潘迎捷為中心形成龐大的合作網(wǎng)絡(luò),其中,譚琦、潘迎捷、陳明杰、賀冬梅、汪昭月、嚴(yán)培蘭、郭倩、詹才新、凌霞芬合作關(guān)系密切,團(tuán)隊(duì)穩(wěn)定。 另外,也有小的團(tuán)體合作網(wǎng),如80 年代末期以張厚鏗為中心,與舒婭玲和孫慧明組成的三人組;90 年代末以潘迎捷為中心與陳永萱和葉明構(gòu)成的三人組;2000 年初期梅福杰、張學(xué)芝、喬淑芹組成的三人組;2000 年中期黃文豪和梁臣組成的兩人組。 從初次發(fā)文時(shí)間看,黃文豪和梁臣合作團(tuán)隊(duì)最年輕,張厚鏗、舒婭玲和孫慧組成的團(tuán)隊(duì)香菇育種研究最早。

從香菇育種研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖譜看(圖4),上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所比較突出,90 年代末相關(guān)的成果比較多,其次是河南省科學(xué)院生物研究所和浙江省林業(yè)科學(xué)院省級(jí)食用菌科技創(chuàng)新服務(wù)中心,其中,后者2000年后開(kāi)始興起。

從合作關(guān)系看,90 年代末開(kāi)始上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所與農(nóng)業(yè)部食用菌遺傳育種重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室以及上海市農(nóng)業(yè)遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室合作密切。 2000 年中期,洛陽(yáng)農(nóng)林科學(xué)院和國(guó)家林業(yè)局泡桐研究中心合作密切,但是不同省市區(qū)域香菇育種研究機(jī)構(gòu)缺乏合作。

2.2 基于專(zhuān)利的分析

2.2.1 香菇育種專(zhuān)利技術(shù)基況

由圖5 可以看出,香菇育種1981 年開(kāi)始有文獻(xiàn)報(bào)道,1985 年開(kāi)始有相關(guān)的專(zhuān)利出現(xiàn),1985—2006 年這20 年專(zhuān)利比較少,基本處于停止?fàn)顟B(tài)。 2006 年香菇育種專(zhuān)利開(kāi)始增加,但變化緩慢,2012 年之后進(jìn)入快速發(fā)展期,2015 年相關(guān)專(zhuān)利產(chǎn)出達(dá)到高峰。

從國(guó)內(nèi)香菇育種專(zhuān)利產(chǎn)出看(圖6),專(zhuān)利數(shù)最多的為安徽(17.1%),其次是廣西(11.6%),然后依次是浙江(8.0%)、湖北(7.6%)、山東(6.6%),江蘇(5.4%)與上海(5.4%)。

2.2.2 專(zhuān)利技術(shù)構(gòu)成特征

從專(zhuān)利技術(shù)構(gòu)成看(表2),大部分地區(qū)的專(zhuān)利屬于A01G 和C05G 領(lǐng)域,其中,安徽、廣西C05G 占比例較高。 與其他區(qū)域不同,上海香菇育種專(zhuān)利技術(shù)主要由C12Q 構(gòu)成,占64%。

表2 不同區(qū)域?qū)＠夹g(shù)構(gòu)成分析Table 2 Analysis on technical composition of patents in different region

從不同年份專(zhuān)利的技術(shù)構(gòu)成比例看(圖7),A01G 一直處于主導(dǎo)地位,隨著年代的發(fā)展,專(zhuān)利技術(shù)組成種類(lèi)日趨豐富,C05G 技術(shù)所占比例增加,尤其在2012 年后發(fā)展較快;C12Q 在2007 年占比重較高,之后趨于下降;C12N 技術(shù)1990 年曾出現(xiàn)過(guò),2001 年占居主導(dǎo)地位。

2.2.3 研究領(lǐng)域機(jī)構(gòu)與專(zhuān)家

由表3 可以看出,專(zhuān)利數(shù)排名前10 的機(jī)構(gòu)主要來(lái)自上海、安徽、遼寧、湖北、廣西、河北和貴州,其中,安徽香菇育種的專(zhuān)利主要來(lái)自合作社、農(nóng)業(yè)科技有限公司等眾多單位,上海香菇育種專(zhuān)利主要來(lái)自上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所。

由圖8 可以看出,上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院香菇育種專(zhuān)利申請(qǐng)始于2006 年,2006 年后專(zhuān)利數(shù)呈波動(dòng)變化,其中,2007 年(13 個(gè))、2012 年(11 個(gè))和2017 年(15 個(gè))處于波峰,專(zhuān)利數(shù)較多。

上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究團(tuán)隊(duì)是香菇育種的主要研究機(jī)構(gòu),香菇育種專(zhuān)利數(shù)排名較前的研究人員是尚曉冬、宋春艷、譚琦、章?tīng)t軍、于海龍、陳明杰、張美彥、鮑大鵬,專(zhuān)利技術(shù)除了C12Q,還涉及C05G、C12N、A01G、C05F、G01N(表4)。

表3 專(zhuān)利數(shù)排名Top10 機(jī)構(gòu)的技術(shù)構(gòu)成Table 3 Technical composition of institution in top 10 of patents number

表4 不同研究人員專(zhuān)利技術(shù)構(gòu)成Table 4 Technical composition of different researchers

3 結(jié)論與討論

我國(guó)香菇菌種的選育研究20 世紀(jì)80 年代初開(kāi)始有成果產(chǎn)出,研究的主要技術(shù)是雜交育種與繁育,90年代是原生質(zhì)體制備融合育種的高潮,2000 年以后是原生質(zhì)單核體雜交技術(shù)。

香菇育種的研究高峰為20 世紀(jì)90 年代,在眾多研究機(jī)構(gòu)中,上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所發(fā)文量居首要地位,譚琦、潘迎捷、陳明杰為香菇育種的領(lǐng)軍人物,以其為中心形成龐大的合作網(wǎng)絡(luò)體系,但是不同地區(qū)研究機(jī)構(gòu)間的合作較缺乏。

香菇育種專(zhuān)利出現(xiàn)于20 世紀(jì)80 年代中期,滯后相關(guān)文獻(xiàn)4 年,這也表明通過(guò)幾年的深入研究,獲得了成熟的技術(shù),并進(jìn)行推廣應(yīng)用。 從相關(guān)專(zhuān)利的發(fā)展變化看,2012 年開(kāi)始,研究成果得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展與應(yīng)用,以安徽、廣西、浙江、湖北、山東較為突出,相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)多,主要的技術(shù)領(lǐng)域?yàn)锳01G 和C05G領(lǐng)域。 上海從事香菇育種研究機(jī)構(gòu)比較少,主要是上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院食用菌研究所,其技術(shù)領(lǐng)域主要為C12Q 領(lǐng)域,以尚曉冬、宋春艷、譚琦、章?tīng)t軍、于海龍專(zhuān)利數(shù)較多。 相比香菇育種技術(shù)的理論研究,上海香菇育種專(zhuān)利技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用還有待于進(jìn)一步加強(qiáng),從而全面提升上海香菇育種在我國(guó)的影響力。