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这篇综述对过去20年非洲的植物育种研究进行了全面的文献计量学分析，揭示了该领域的发展态势、研究热点与新兴趋势。研究发现，相关研究在2014年至2022年间呈持续增长态势，南非是非洲大陆的领先国家，而美国是最主要的国际合作伙伴。“Theoretical and Applied Genetics”是影响力最大的期刊，Prasanna BM是最具影响力的作者。研究热点集中在遗传学、基因型、表型、遗传变异、遗传标记等领域，而CRISPR/Cas9基因编辑技术正成为当前的前沿趋势。该综述为理解非洲植物育种研究的未来发展方向提供了有价值的洞见。
引言
农业是非洲经济的支柱，其产值约占非洲大陆生产总值的35%，并承载着超过60%人口的生计。然而，这片自然资源丰富的大陆，其农业生产率却长期受困于土壤退化、对农业技术投入不足、获取改良技术和生产资料渠道有限等问题，导致粮食短缺、饥饿和营养不良的挑战日益严峻。日益增长的人口、地区冲突以及以干旱、病虫害加剧为表现的气候变化情景，进一步冲击作物生产力，使非洲本已脆弱的粮食安全状况雪上加霜。植物育种作为一种关键技术，在应对这些挑战、推动农业可持续发展方面扮演了至关重要的角色。它通过利用多种技术，开发具有高产、优质、抗病虫害及非生物胁迫等优良特性的作物品种，为解决区域乃至国家的粮食安全危机做出了重要贡献。从常规育种到组织培养、分子标记辅助选择、基因组选择乃至基因组编辑（CRISPR/Cas9技术），非洲已运用多种技术手段对包括谷物、豆类、块根作物和经济作物在内的多种作物进行改良，并取得了显著成果。为全面评估该领域的研究现状、焦点和趋势，本研究对过去二十年非洲植物育种研究进行了首次文献计量学分析。
研究方法
本研究的数据来源于Scopus数据库，检索时间为2024年7月15日。检索词限定在标题、摘要和关键词中，涵盖植物育种及其相关领域，并限定在非洲国家。初步检索获得1768篇文献，经过筛选，最终纳入1682篇符合标准的研究文献用于分析。分析工具包括VOSviewer（版本1.6.19）和R语言的Bibliometrix软件包（版本4.3.1），结合Excel软件，对文献的发表趋势、国家/地区贡献、机构合作、期刊分布、核心作者、高被引文献以及关键词网络进行了深入挖掘。
结果
1. 描述性统计与研究成果概览
在2000年至2023年间，共有1682篇关于非洲植物育种研究的文献被收录。这些文献来自514个出版源，由7928位作者共同完成。文献类型以研究性论文为主（1318篇，78.36%），其次是综述文章（224篇，13.32%）。绝大多数文献使用英文撰写（99.11%）。从时间序列看，非洲植物育种研究呈现两阶段增长。第一阶段（2000-2013年）为缓慢增长期，年发文量在波动中缓慢上升。第二阶段（2014-2022年）则进入快速增长期，年度发文量从2014年的45篇显著攀升至2022年的220篇，显示出该领域的研究活力日益增强。
2. 国家/地区、机构与期刊分析
在国家贡献方面，无论从总发文量还是总被引次数看，美国都高居榜首，发文1093篇，被引5581次，是非洲植物育种研究最主要的国际合作伙伴。在非洲国家中，南非表现最为突出，发文784篇，被引3411次，是引领非洲大陆植物育种研究的核心力量。尼日利亚、肯尼亚、埃及和埃塞俄比亚紧随其后。从国际合作强度来看，南非是唯一一个“单国合作”（SCP，即国内机构间合作）多于“多国合作”（MCP，即跨国合作）的国家，而美国、中国、西班牙、意大利、澳大利亚和尼日利亚的全部发文均属于MCP，显示了高度国际化的研究网络。
从研究机构来看，位于非洲的国际热带农业研究所（IITA）贡献最大，发文385篇。国际玉米小麦改良中心（CIMMYT，发文297篇）和南非夸祖鲁-纳塔尔大学（发文195篇）也处于领先位置。在学术期刊方面，PLOS ONE是发文量最多的期刊（88篇），其次是Theoretical and Applied Genetics（58篇）和African Journal of Biotechnology（56篇）。但若以H指数衡量期刊在该领域的学术影响力，Theoretical and Applied Genetics则以28的H指数位居第一，PLOS ONE（H指数26）和Frontiers in Plant Science（H指数22）分列其后。
3. 核心作者与高影响力文献
在作者方面，Shimelis H和Prasanna BM是最高产的两位学者，分别发表了37篇和34篇文献。Prasanna BM同时也以25的H指数成为最具影响力的作者。高被引论文揭示了该领域的研究重点，排名前八的论文被引次数均超过300次。这些高影响力文献的关注点集中在以下几个方面：高通量表型组学是作物育种的新前沿，它能更精准地评估遗传价值，加速育种进程。玉米作为全球粮食安全的关键作物，其生产提升和可持续性策略受到广泛关注。在干旱胁迫下，作物生理响应（如渗透调节物质积累）对产量的实际贡献是研究焦点。以桉树为代表的林木基因组测序，为通过生物技术改良林木性状提供了基础。在高粱中进行的群体基因组和全基因组关联研究，为解析其农艺性状的遗传基础、适应性和抗旱性提供了宝贵资源。基因组学工具（如CRISPR/Cas9）与基因组选择是当前作物遗传改良的强大助力，能够实现更精准、高效的性状改良。此外，被忽视和未被充分利用的作物在应对水资源短缺、提高粮食系统多样性和营养安全方面的潜力也日益受到重视。
4. 关键词共现网络与主题演进
通过对所有关键词、作者关键词和索引关键词进行共现网络分析，可以清晰描绘出非洲植物育种研究的核心知识结构。共现网络形成了多个主题鲜明的聚类，核心关键词包括“植物育种”、“遗传学”、“基因型”、“表型”、“遗传变异”、“遗传标记”、“单核苷酸多态性”、“数量性状位点”、“遗传多样性”、“育种”、“玉米”、“粮食安全”等。这些词汇频繁共现，构成了该领域的研究骨架。
主题地图分析将这些关键词归类。其中，“植物育种”、“遗传变异”、“栽培品种”等属于“基础主题”，即高度相关但仍在发展中的核心领域。“基因型”、“受控研究”、“遗传变异性”等属于“高度发展但相关性略低”的领域。“作物”、“农作物”、“作物产量”等则被归为“新兴或衰退主题”，表明其当前相关性和发展度都较低。
主题演进分析则展现了研究热点的动态变化。早期（2000-2013年），研究较多关注“根瘤菌”、“生物多样性”、“体细胞胚胎发生”、“玉米”、“遗传资源”等基础和应用研究。进入快速增长期（2014-2019年）后，全基因组关联研究、基因表达、遗传力等与基因组学和精密育种相关的主题迅速兴起。在近期（2020-2023年），基因组选择、基因组编辑、CRISPR/Cas9、标记辅助选择、气候韧性、生物强化等前沿技术应用和应对全球挑战的议题成为绝对主流，同时遗传多样性、地方品种、遗传力等传统但重要的育种基础概念依然保持热度。
趋势主题的时间线视图进一步印证了这种演进。从2010年左右开始，分子生物学和生物技术相关主题（如分子标记、生物技术）逐渐增多。2016年后，遗传工程、分子标记、特定作物（如高粱、大麦、木薯、水稻、小麦）的抗性、遗传多样性等研究成为热点。到2020年后，基因组编辑、CRISPR/Cas9、标记辅助选择、全基因组关联研究、气候韧性、粮食安全等前沿和战略议题成为最炙手可热的研究方向。
结论
本研究首次对非洲植物育种研究进行了系统的文献计量学分析。结果显示，该领域在过去二十年，特别是2014年后，呈现出蓬勃发展的态势。研究网络高度国际化，以美国为首的发达国家与以南非为首的非洲国家形成了紧密的合作关系。国际和区域研究机构（如IITA, CIMMYT）是推动研究的中坚力量。从研究内容看，其发展脉络清晰：从早期的常规育种和基础遗传学研究，逐步演进到以分子标记、全基因组关联研究为代表的基因组学辅助育种，并正在快速迈向以基因组编辑（特别是CRISPR/Cas9） 和基因组选择为核心的精准育种和设计育种时代。遗传多样性的挖掘与利用、抗逆性（尤其是抗旱）和粮食安全是贯穿始终的核心目标。监测这些研究热点和前沿，对于理解未来育种的关键方向、优化资源配置、推动非洲农业可持续发展以应对人口增长和气候变化挑战具有至关重要的意义。
