摘要:本文以WOS核心集SCIE数据库为数据源,以肉鸡及相关育种技术为检索词,主要涉及杂交育种及其他传统育种、全基因组关联育种、分子标记辅助育种、转基因育种、细胞工程育种、基因编辑育种、分子(模块)设计育种、功能基因挖掘、数量性状基因座挖掘等育种技术的相关词汇,并基
一、数据来源及研究方法
本文以WOS核心集SCIE数据库为数据源,以肉鸡及相关育种技术为检索词,主要涉及杂交育种及其他传统育种、全基因组关联育种、分子标记辅助育种、转基因育种、细胞工程育种、基因编辑育种、分子(模块)设计育种、功能基因挖掘、数量性状基因座挖掘等育种技术的相关词汇,并基于此构建出初始检索式,文献检索时间范围设置在2012-2021年区间,通过人工判读,发现初始检索结果中杂项较多,因此对检索式进行修改与完善,最终检索式见附录,共检索到911条数据。
通过对年度发文量进行处理,分析领域的研究历程。利用InCites 与VOSviewer对研究主体的产出表现及合作情况进行分析。同时,利用CiteSpace对数据进行处理,通过关键词聚类、时间线图、突现词分布等,呈现该领域的研发布局、研究热点、新兴主题等,并对热点主题与关键技术进行深入解读,以更好的分析其发展态势。
二、研究历程
对论文年度发文量进行分析,可以明确该研究领域的发展趋势与发展阶段。由图1可知,肉鸡育种技术在2012-2016年间,每年以60-75篇论文产出,保持在平稳发展状态。2017年开始快速增长,2019年达到近年来的最高峰121篇,随后开始下降,2021年降至99篇,只比2017年的94篇多5篇。
根据发展趋势,肉鸡育种技术近十年的发展可分为三个阶段:2012-2016年为平稳发展阶段,2017-2019年为快速增长阶段,2020-2021年为缓慢回落阶段。在平稳发展阶段,论文发文量在60-75篇上下波动,肉鸡育种部分领域开始发展,比如动物福利、免疫应答、肠道微生物等相关方向。但是受制于技术水平,很多方向并未受到重点关注,直到快速增长阶段的2017-2019年。该阶段,基因育种技术发展快速,比如GLUP技术、SNP、RNA技术等,2012-2016年的部分研究方向出现论文的快速产出。
图1 肉鸡育种领域论文产出年度分布
三、主要研究国家
2012-2021年,许多国家在肉鸡育种技术方面有论文产出。在发文量排名前10的国家中,中国以242篇位居榜首,其次为英国(182篇)、美国(158篇)。其他7个国家发文量均不到100篇(具体见表1)。
表1 肉鸡育种技术论文产出TOP10国家
图2 肉鸡育种技术论文产出TOP10国家发文趋势
从图2年度发文趋势可以分出,可以将肉鸡育种领域论文产出TOP10的国家分成三个梯队:第一梯队为中国,呈现波动-快速增长-回落-增长趋势。其中2016-2018年呈现快速增长趋势,从13篇快速增至2018年的35篇,远高于同时期其他国家。2019-2020年出现小幅回落后,2021年又呈现增长趋势,达到近年来全球最高发文量41篇。第二梯队为英国和美国。这两个国家整体发文趋势均为波动型,2019年两个国家均出现一定范围的增长趋势,其后开始回落,年度发文量稳定在10-26篇范围内。第三梯队为其余的7个国家,年度发文量明显低于第一、第二梯队,且一直处于平稳态势。
由表1可知,2012-2021年,中国整体论文产出虽属最多,但是篇均被引频次却低于美国(21.82)、澳大利亚(17.82)、德国(16.91)、荷兰(16.70)、韩国(14.23),位列第6名。同时结合CNCI值分析,中国(CNCI为0.95)处于TOP10国家的第7名,仅高于印度(0.77)和巴西(0.76),显著低于英国的1.88。说明中国肉鸡育种领域论文影响力与美国、澳大利亚、英国等国家具有一定得差距,仍有较大提升空间。
从国际和国内合作占比分析,中国国内合作占比明显高于国际合作占比,这与欧美国家的英国、美国、德国、荷兰等明显不同。以英国为例,其国际合作占比高达65.12%,而国内合作占比仅有25.16%;中国国内合作占比为43.8%,而国际合作占比仅有17.36%,因此后续科研过程中,中国可加大国际合作的力度,提升论文影响力。
通过国家合著网络可以看出,中国与美国位于网络中心位置,中心度较高,中国主要与印度、巴基斯坦、埃及等国家合作密切;美国与巴西、法国、应该、波兰等国家合作相对密切。
四、主要研究机构
据统计,在2012-2021年论文量的机构排名中,中国农业科学院以71篇发文量排名第一,是第二名爱丁堡大学(38篇)、英国科研创新办公室(38篇)的近2倍。入选TOP10机构中,同属于中国大陆的另一个机构为中国农业大学,该机构以30篇论文产出,与荷兰的瓦格宁根大学并列第六名。从产出机构所属国家分析,TOP10机构中英国占据4所,其次是中国大陆2所,剩余的埃及、美国、法国各占据1所。
表2 肉鸡育种技术论文产出TOP10机构
此外,在排名前10的机构中,近三年发文量占比,埃及知识库论文产出占比最高(0.69),其次为瓦格宁根大学0.47、中国农业科学院0.44,其余机构均低于0.4。说明大部分机构近三年发文量均较少。篇均被引方面,TOP10机构可以分成三个梯队:第一梯队法国国家农业食品与环境研究院,CNCI为39.24,是唯一一所篇均被引超过30的机构。第二梯队篇均被引在20~30范围内,有佐治亚大学系统(25.16)、英国生物技术与生物科学研究委员会(24)、爱丁堡大学(23.76)、英国科研创新办公室(23.47)、罗斯林研究所(23.23)。第三梯度篇均被引在20以下,有4所机构,分别是瓦格宁根大学(17.97)、中国农业科学院(12.92)、中国农业大学(11.83)和埃及知识库(5.65)。此外根据CNCI数值统筹分析,论文整体影响力最强的为法国国家农业食品与环境研究院,篇均被引和CNCI数值均排名第一。其次为佐治亚大学系统,篇均被引和CNCI数值均排名第二。隶属中国大陆的中国农业科学院和中国农业大学,虽然论文产出高于上述两所机构,但是论文影响力排名靠后,说明中国大陆在论文质量方面还需进一步提升。
通过VOSviewer绘制出机构合著网络,可以发现,美国科宝公司公司(Cobb Vantress inc)与佐治亚大学(Univ Georgia)、奥尔胡斯大学(Aarhus Uni)合作次数最多,爱荷华州立大学(Iowa state Univ)、特拉华大学(Delaware Univ)合作次数也较多,相比之下,国外机构之间合作相对紧密,而国内机构与国外机构合作相对较少。
五、研发布局
(1)全球研究布局
通过CiteSpace,本文对全部论文进行主题聚类,以分析肉鸡育种技术在全球的研究布局。本次聚类Q值为0.4794,S值为0.7408(一般而言Q值大于0.3,社团结构显著;S值在0.7以上聚类是可信的),说明聚类结构显著,聚类可信度高,聚类结果如图3所示。
图3 2012-2021年肉鸡育种技术全球研究布局
由图3可知,2012-2021年肉鸡育种技术全球研究布局重点聚焦5大主题,分别是:肉质(meat quality)、本地品种(native breeds)、基因表达(gene expression)遗传参数(genetic parameter)、育种价值(breeding value)、单步法GBLUP(single-step gblup)。其中,肉质(meat quality)主题主要关键词包括胴体性状(carcass characteristics)、代谢(metabolism)、生长表现(growth performance)、基因型(genotype);本地品种(native breeds)主题主要关键包括单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism)、数量性状基因位点(quantitative trait loci)、胴体(carcass)、diet(饮食)、muscle(肌肉);基因表达(gene expression)主题主要关键词包括基因表达(gene expression)、体重(baby weight)、胴体性状(carcass trait)、表现(performance);遗传参数(genetic parameter)主题主要关键词包括遗传参数(genetic parameter)、肉鸡(broiler breeder)、免疫应答(immune response)、产蛋量(egg production)、胚胎发育(embryonic development);育种价值(breeding value)主题主要关键词包括鉴定(idenfication)、细胞(cell)、基因组(genome)、疫病(disease)、准确性(accuracy)、选择(selection)、候选基因(candidate gene)。
(2)中国研究布局
对中国发表的论文进行主题聚类,展现肉鸡育种技术在中国的研究布局,并与全球研究布局进行对比分析。本次聚类Q值为0.6055,S值为0.8271,说明聚类结构显著,聚类可信度高,聚类结果如图4所示。
图4 2012-2021年肉鸡育种技术中国研究布局
由图4可知,2012-2021年肉鸡育种技术中国研究布局重点聚焦7大主题,分别是:生长表现(grownth performance)、免疫原性(immunogenicity)、性成熟(sexual maturity)、关联分析(association analysis)、微生物群(microbiota)、胴体产量(carcass yield)、抗菌素耐药性(antimicrobial resistance)。生长表现(grownth performance)主题主要关键词包括肉质(meat quality)、基因表达(gene expression)、生长表现(growth performance)、代谢(metabolism)、蛋白(protein)、骨骼肌(skeletal muscle)。免疫原性(immunogenicity)主题主要关键词包括肉鸡(broiler)、选择(seleciton)、激化蛋白酶(activated protein kinase)。性成熟(sexual maturity)主题主要关键词包括体重(body weight)、品质(quality)。关联分析(association analysis)主题主要关键词包括表达(expression)、胴体性状(carcass trait)、身体构成(bady composition)、关联分析(association analysis)、腹部脂肪(abdominal fat)。微生物群(microbiota)主题主要关键词包括序列(sequence)、免疫应答(immune response)。胴体产量(carcass yield)主题主要关键词包括候选基因(candidate gene)、变异(mutation)。抗菌素耐药性(antimicrobial resistance)主题主要关键词包括菌株(strain)、抗菌素耐药性(antimicrobial resistance)。
比较分析可以得出,中国和全球在肉鸡育种领域,都对基因育种技术、肉质品质关注度高,但中国同时对于通过育种提高繁殖力、生长性状、抗病等方向保持着较高的科研产出。
六、研究热点
利用CiteSpace对节点的热度及中心度进行展现(见图5),从而进一步明确该领域的研究热点与前沿。节点面积越大,表示中心性越大,热度越高。一般认为具有较高热度与中心性的节点是较为重要的研究主题。
图5 2012-2021年肉鸡育种技术热点主题分布
同时,将各个主题簇及其节点通过时间线图呈现(见图6),可以深入了解不同主题出现的时间节点及其发展态势。由图可知,对基因表达、生长态势、肉质等方向的研究自2012年以来一直是学者关注的重点,且这些研究方向也具有较高的中心性;同时2012年就出现了动物福利关键词,成为持续的热点。2013年出现代谢、免疫等关键词,同时肠道微生物成为关注点,热度持续到2021年;2014年开始对基因育种技术增加了关注,包括候选基因、核苷酸多态性、诱变育种等多次出现,且热点持续;2015年科研工作者开始关注系统因素对育种工作的影响,包括热应激的育种改良、饲料成分的生长的改善等方面;2016年免疫应答开始成为关注热点,多次出现immune response、antibody response等相关主题。
图6 2012-2021年肉鸡育种技术时间线图
此外,文献被引频次的高低是该文献参考应用价值和学术影响力的体现,被引次数越多表明对学术交流和研究产生的贡献越大。通过对被引频次TOP2%的文献进行深入内容分析,然后结合聚类结果对检索结果被引频次TOP20%的文献进行分析,可以发现,全基因组关联分析方法、遗传调控、肠道微生物改善、肉质等是长期以来学者较为关注的主题。
结合时间线图与近十年关键词的突现分布情况(见图7),可见基因育种技术、环境因素、福利等是近三年新兴与学者重点关注的研究重点。
图7 2012-2021年肉鸡育种技术关键词突现图谱
七、结论
通过构建肉鸡育种检索式和提取相关数据,获得肉鸡育种领域的研发布局、研究热点、新兴主题等,得出以下结论:
(1)宏观发展态势方面:
1)发文数量:中国以242篇位居榜首,其次为英国和美国。虽然中国整体论文产出最多,但是篇均被引频次却低于美国(21.82)及其他国家,位列第6名。结合CNCI数值,中国(CNCI为0.95)处于TOP10国家的第7名,显著低于英国的1.88。说明中国肉鸡育种领域论文影响力与美国、澳大利亚、英国等国家具有一定得差距,仍有较大提升空间。
2)国家合作:中国国内合作占比明显高于国际合作占比,这与欧美国家的英国、美国、德国、荷兰等明显不同。在后续科研过程中,中国可加大国际合作的力度,提升论文影响力。通过国家合著网络可以看出,中国与美国位于网络中心位置,中心度较高,中国主要与印度、巴基斯坦、埃及等国家合作密切;美国与巴西、法国、应该、波兰等国家合作相对密切。
3)机构布局:中国农业科学院以71篇发文量排名第一,是第二名爱丁堡大学(38篇)、英国科研创新办公室(38篇)的近2倍。国内入选TOP10的另一个机构为中国农业大学,与荷兰的瓦格宁根大学并列第六名。结合篇均被引和CNCI数值,TOP0机构中论文影响力最强的为法国国家农业食品与环境研究院,其次为佐治亚大学系统。中国农业科学院和中国农业大学,虽然论文产出高于上述两所机构,但是论文影响力排名靠后,说明中国在论文质量方面还需进一步提升。
4)机构合作:美国科宝公司公司与佐治亚大学、奥尔胡斯大学合作次数最多,爱荷华州立大学、特拉华大学合作次数也较多,相比之下,国内机构与国外机构合作相对较少。
(2)全球与中国技术研究方面:
1)全球技术布局:肉鸡育种领域全球布局聚焦5大主题,分别是肉质、本地品种、基因表达、遗传参数、育种价值、单步法GBLUP。从主题聚类结果可以看出,全球布局主要集中在基因育种技术、遗传调控、肉质品质方面。
2)中国技术布局:中国在肉鸡育种领域,重点聚焦7大主题,分别是生长表现、免疫原性、性成熟、关联分析、微生物群、胴体产量、抗菌素耐药性。从主题聚类结果可以得出,中国布局主要集中在生长性状、繁殖力、基因育种技术、肠道微生物、肉质、抗病育种等方向。比较分析可以得出,中国和全球在肉鸡育种领域,都对基因育种技术、肉质品质关注度高,但中国同时对于通过育种提高繁殖力、生长性状、抗病等方向保持着较高的科研产出。
基因育种技术、环境因素、动物福利等成为了近三年新兴与学者重点关注的研究重点。
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来源:七五小成