張玉嬋，田嘉樹，王曉麗，景藝卓，黃五星，韓丹*，許自成

基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的煙草基因組研究知識(shí)圖譜分析

張玉嬋1，田嘉樹1，王曉麗2，景藝卓1，黃五星1，韓丹1*，許自成1

1河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，河南鄭州 450002；2湖北省煙草公司襄陽市公司，湖北襄陽 441003

【目的】明確煙草基因組領(lǐng)域研究現(xiàn)狀、發(fā)展歷程、重點(diǎn)前沿及未來研究的方向?！痉椒ā窟\(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)，結(jié)合CiteSpace文獻(xiàn)可視化軟件，對(duì)中國知網(wǎng)（CNKI）和Web of Science兩個(gè)數(shù)據(jù)庫中的煙草基因組研究文獻(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘?！窘Y(jié)果】（1）近年來關(guān)于煙草基因組研究的文獻(xiàn)發(fā)文量增加速度快，總體呈上升趨勢。（2）中國與美國的文獻(xiàn)在發(fā)文量和影響力方面占據(jù)優(yōu)勢地位。（3）國內(nèi)研究學(xué)者以童治軍、肖炳光和龔達(dá)平及其團(tuán)隊(duì)在基因組方面研究較為突出，作者之間合作關(guān)系密切，國外作者Sierro等人的文獻(xiàn)在該領(lǐng)域有很高的影響力。（4）得益于測序技術(shù)的發(fā)展，煙草基因組研究在基因標(biāo)記技術(shù)、基因的鑒定與分析、基因組測序和基因組圖譜繪制等方面取得了豐碩的成果，同時(shí)在煙草抗性研究、煙葉病毒和農(nóng)藝性狀改良等方面應(yīng)用廣泛。【結(jié)論】我國煙草基因組研究已躋身世界前列，有力推動(dòng)了現(xiàn)代煙葉的發(fā)展以及優(yōu)質(zhì)煙草品種的培育。

煙草；基因組；知識(shí)圖譜；文獻(xiàn)計(jì)量；CiteSpace可視化

基因組（genome）是指包含在生物體DNA中的全部遺傳信息[1]，目前煙草基因組領(lǐng)域的研究主要以煙草基因組的序列結(jié)構(gòu)研究為出發(fā)點(diǎn)，系統(tǒng)地開展功能基因組學(xué)研究，并建立起煙草基因組學(xué)研究的相關(guān)理論體系和技術(shù)平臺(tái)[2]。

通過對(duì)煙草基因組結(jié)構(gòu)和序列的研究，科研人員繪制了煙草基因組圖譜，為煙草分子生物學(xué)和功能基因組學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。在20世紀(jì)80年代前后，幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展和成功運(yùn)用使得全基因組序列測定成為可能，煙草基因組測序和基因圖譜的繪制也不斷發(fā)展[3]。在逐步探明煙草基因圖譜的基礎(chǔ)上，煙草基因組研究轉(zhuǎn)入功能基因組學(xué)階段，即對(duì)控制煙草生長發(fā)育、逆境響應(yīng)、品質(zhì)等性狀的基因進(jìn)行克隆和生物學(xué)功能分析，挖掘優(yōu)質(zhì)煙草種質(zhì)資源中的優(yōu)異等位基因，進(jìn)一步通過分子標(biāo)記輔助選擇方法進(jìn)行育種利用[4]。

本研究運(yùn)用中國知網(wǎng)（CNKI）和Web of Science（WOS）數(shù)據(jù)庫的檢索分析，同時(shí)利用CiteSpace軟件繪制煙草基因組研究文獻(xiàn)的圖譜，再結(jié)合文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法，對(duì)煙草基因組研究文獻(xiàn)進(jìn)行量化分析，為煙草基因組學(xué)的研究提供參考。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究的中文數(shù)據(jù)來源主要為中國期刊全文數(shù)據(jù)庫（CNKI）。數(shù)據(jù)字段主要包括文獻(xiàn)的作者（Authors）、題目（Title）、摘要（Abstract）和文獻(xiàn)的引文（Cited References）等，檢索時(shí)間為2021年10月14日。中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的檢索策略為在知網(wǎng)中選擇專業(yè)檢索，檢索條件：SU=（‘煙草’+‘絨毛煙草’+‘林煙草’）*‘基因組’-‘小麥’-‘玉米’-‘水稻’–‘番茄’OR SU=（‘煙草’+‘絨毛煙草’+‘林煙草’）*‘基因組學(xué)’-‘小麥’-‘玉米’-‘水稻’-‘番茄’，時(shí)間段設(shè)置為1991年1月1日至2020年12月31日，去除其中不相關(guān)文獻(xiàn)，以“Refworks”格式導(dǎo)出由CiteSpace軟件去重后得到適合分析的文獻(xiàn)495篇。

國外文獻(xiàn)數(shù)據(jù)由Web of Science檢索，選擇Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫，在專業(yè)檢索中設(shè)置檢索條件為：TS=(tobacco genome OR tobacco genomics) AND AK=(tobacco OR Nicotiana benthamiana OR Nicotiana rustica L. OR Nicotiana tabacum OR Nicotiana Sylvestris OR N. tomentosiformis) NOT TS=(rice OR cotton OR hornworm)，時(shí)間段設(shè)置為1991年1月1日至2020年12月31日。進(jìn)行檢索后對(duì)結(jié)果進(jìn)行篩選，以“純文本”格式導(dǎo)出，運(yùn)用CiteSpace軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的過濾與轉(zhuǎn)換，得到相關(guān)的英文文獻(xiàn)共432篇[5]。

1.2 研究工具與方法

CiteSpace軟件能夠?qū)z索到的文獻(xiàn)進(jìn)行不同節(jié)點(diǎn)類型的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)分析和信息元提取，再根據(jù)信息單元間的聯(lián)系類型和強(qiáng)度進(jìn)行重構(gòu)，形成具有不同意義的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)其現(xiàn)狀及演化趨勢進(jìn)行總結(jié)和推測。利用信息可視化工具CiteSpace 5.8.R3對(duì)檢索到的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行知識(shí)圖譜挖掘，解析時(shí)間跨度、核心作者、科研機(jī)構(gòu)及關(guān)鍵詞等，生成直觀的合作網(wǎng)絡(luò)圖譜、共現(xiàn)圖譜、時(shí)區(qū)視圖及時(shí)間線聚類圖譜，概述煙草基因組文獻(xiàn)的現(xiàn)狀、研究歷程及發(fā)展趨勢，為煙草基因組學(xué)的研究提供參考。

2 煙草基因組研究文獻(xiàn)現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)外文獻(xiàn)發(fā)文總體趨勢分析與比較

對(duì)1991年至2020年煙草基因組研究的中英文發(fā)文量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，每5年中英文載文量分布如圖1所示。R表示中英文發(fā)文量變化趨勢線的擬合程度，數(shù)值越接近1，趨勢線擬合程度越高，圖1兩條趨勢線的R分別為0.98±0.01、0.87±0.01，表明趨勢線可靠。

相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量的變化能夠直觀地反映出煙草基因組的科研狀況，在2010年以前，我國關(guān)于煙草基因組的研究不多，增長十分緩慢。自2010年之后，隨著我國煙草基因組計(jì)劃的啟動(dòng)，相關(guān)研究步入快速增長階段，發(fā)文量總體呈指數(shù)上升（圖1）。國外有關(guān)煙草基因組研究文獻(xiàn)的發(fā)表早于國內(nèi)，在2010年以前，國外文獻(xiàn)較國內(nèi)多，但自2010年之后，國內(nèi)發(fā)文量顯著高于國外。

圖1 煙草基因組研究載文量每5年年度分布圖

2.2 文獻(xiàn)來源國家和機(jī)構(gòu)分析

將CiteSpace 的節(jié)點(diǎn)類型設(shè)為“Country”和“Institution”得到發(fā)文國家共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)圖譜（圖2）。發(fā)文量位于前5位的國家為中國、美國、日本、德國和英國，由復(fù)雜交叉的連線可知，各個(gè)國家之間的合作關(guān)系較為密切。發(fā)文量位于前5位的機(jī)構(gòu)為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所、名古屋大學(xué)、羅格斯州立大學(xué)、云南煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)院和劍橋大學(xué)（表1）。綜合發(fā)文量、總被引頻次與中介中心性來看，中國發(fā)文量高，美國文獻(xiàn)影響力大。

圖2 發(fā)文國家機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜

表1 國家機(jī)構(gòu)發(fā)文概況

Tab.1 Overview of the publications of national institutions

2.3 文獻(xiàn)作者分析

從作者合作網(wǎng)絡(luò)共現(xiàn)圖譜可知，發(fā)文量位居前5位的作者包括童治軍、肖炳光、龔達(dá)平、劉貫山和孫玉合，作者之間合作關(guān)系緊密（圖3）。

龔達(dá)平[6]在2013年與孫玉合和劉貫山等合作，通過現(xiàn)有的基因組數(shù)據(jù)和EST數(shù)據(jù)，對(duì)煙草超基因家族P450s進(jìn)行了初步分析。童治軍[7]在2018年與肖炳光等人合作，在煙草全基因組范圍內(nèi)進(jìn)行QTL掃描分析。截至本研究數(shù)據(jù)收集時(shí)間點(diǎn)，以上兩篇論文在中國知網(wǎng)上的被引頻次分別達(dá)到28次和5次，下載量達(dá)到1250次和106次，表明龔達(dá)平和童治軍兩位作者及其合作團(tuán)體在煙草基因組研究領(lǐng)域具有影響力。

注：圓圈的大小表示發(fā)文量，連線代表作者之間的合作關(guān)系。

2.4 文獻(xiàn)被引分析

被引頻次排名前10位的煙草基因組文獻(xiàn)如表2所示，前10位煙草基因組文獻(xiàn)中沒有中國學(xué)者，且其中7篇均為2010年之前的文獻(xiàn)，可見中國早期的煙草基因組研究水平相對(duì)落后。

這10篇文獻(xiàn)的主要研究內(nèi)容為：（1）Sierro等[8]研究了3個(gè)主要煙草品種的高質(zhì)量基因組草圖，顯示了煙草與其祖先的低分化性以及與其他茄科植物的微同步性。（2）Sugiyama等[9]確定了煙草DNA的完整序列，并研究了線粒體與葉綠體在植物細(xì)胞中的遺傳交互作用。（3）Bock等[10]的研究證實(shí)編輯是蛋白質(zhì)發(fā)揮功能必不可少的加工步驟，為煙草細(xì)胞RNA編輯的生物學(xué)意義提供了直接證明。（4）Odell等[11]研究證明了位點(diǎn)特異性重組系統(tǒng)的有效性，為該系統(tǒng)的開發(fā)提供了基礎(chǔ)。（5）Zoubenko等[12]研究發(fā)現(xiàn)載體是研究轉(zhuǎn)基因啟動(dòng)子活性的理想選擇。（6）Endo等[13]證實(shí)可以成功地應(yīng)用于煙草的基因組工程。（7）Chilton等[14]發(fā)現(xiàn)了T-DNA 能夠通過非同源末端連接在斷裂點(diǎn)處插入植物基因組，表明非同源末端連接的方法具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。（8）Skalicka等[15]研究表明異源多倍體對(duì)煙草基因組進(jìn)化有直接影響。（9）Fleischmann等[16]報(bào)告了七種核糖體蛋白質(zhì)的反向遺傳分析，研究了質(zhì)體翻譯的作用及其對(duì)基因組進(jìn)化的意義。（10）Murad等[17]發(fā)現(xiàn)了煙草父系T基因組的來源，為煙草親子鑒定的研究做出貢獻(xiàn)。

表2 排名前10的高被引文獻(xiàn)

Tab.2 The top 10 cited references with high citation frequency

續(xù)表2

注：*，影響因子為2021年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

3 煙草基因組研究熱點(diǎn)分析

3.1 高頻關(guān)鍵詞圖譜制作

對(duì)科學(xué)知識(shí)圖譜的高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行分析來確定煙草基因組研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。選擇節(jié)點(diǎn)“keywords”對(duì)檢索到的中文文獻(xiàn)和國外文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，制作關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜（圖4和圖5）。一般而言，聚類模塊值（Modularity，Q值）在區(qū)間[0，1）內(nèi)，Q≥0.3意味著劃分出來的結(jié)構(gòu)是顯著的；當(dāng)聚類平均輪廓值（Silhouette，S值）在0.7以上，聚類是令人信服的[18]。圖4的Q=0.947，S=0.786；圖5的Q=0.8321，S=0.758，表明本次的聚類結(jié)構(gòu)是合理的。

圖4 中文關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

圖5 英文關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

3.2 國內(nèi)外煙草基因組研究熱點(diǎn)及關(guān)鍵詞分析

3.2.1 國內(nèi)煙草基因組研究熱點(diǎn)及關(guān)鍵詞分析

中文關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜（圖4）顯示煙草、基因組、葉綠體、基因組編輯、普通煙草和煙草花葉病毒等關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次較高，表明在我國煙草基因組的相關(guān)研究中，基因組編輯和葉綠體基因組分析等是研究熱點(diǎn)，其中對(duì)煙草花葉病毒的研究較多。從相關(guān)文獻(xiàn)的發(fā)表來看，近年來，SSR標(biāo)記、RAPD技術(shù)和CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)的應(yīng)用是研究熱點(diǎn)[19-20]。

3.2.2 國外煙草基因組研究熱點(diǎn)及關(guān)鍵詞分析

英文關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜（圖5）中出現(xiàn)頻次較多的關(guān)鍵詞包括表達(dá)（expression）、基因（gene）、植物（plant）和基因組（genome）、煙草（tobacco），表明基因表達(dá)是國外煙草基因組研究的熱點(diǎn)，大多數(shù)文獻(xiàn)將煙草作為載體來研究其他植物基因在煙草中的表達(dá)情況。

國外煙草基因組的研究熱點(diǎn)還包括煙草基因組的整合組裝和抗逆性應(yīng)用，如2017年德國馬普研究所和海德堡大學(xué)的研究，結(jié)果表明在煙草全基因組三倍化后，轉(zhuǎn)座元素快速擴(kuò)張，煙草基因組擴(kuò)大，推動(dòng)了復(fù)制基因表達(dá)的分化及多個(gè)代謝途徑的進(jìn)化[21]。同時(shí)，近年來開展了將葉綠體基因成功“拷貝”到煙草核基因組的研究，獲得了響應(yīng)高溫脅迫啟動(dòng)表達(dá)的特性[22]。

3.2.3 中英文關(guān)鍵詞對(duì)比

（1）中英文共同關(guān)鍵詞：包括煙草、基因組、基因表達(dá)和轉(zhuǎn)基因煙草。可見國內(nèi)外在煙草基因表達(dá)和轉(zhuǎn)基因煙草等方面均有大量研究（表3）。

（2）中英文差別關(guān)鍵詞：中文文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞包括農(nóng)藝性狀、遺傳分析、基因組計(jì)劃、遺傳多樣性、分子標(biāo)記、基因測定和SSR等關(guān)鍵詞，表明國內(nèi)對(duì)煙草農(nóng)藝性狀的改良、基因組測序、煙草基因編輯技術(shù)和煙草基因遺傳十分重視。英文文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞包括植物、擬南芥、進(jìn)化、識(shí)別、葉綠體、質(zhì)體轉(zhuǎn)化等，表明國外煙草質(zhì)體基因組、煙草作為模式植物及煙草基因組在其他植物中的應(yīng)用等研究是重點(diǎn)。

表3 中英文重點(diǎn)關(guān)鍵詞

Tab.3 Key words in Chinese and English

3.3 國內(nèi)外煙草基因組研究歷程分析

3.3.1 國內(nèi)煙草基因組研究歷程分析

時(shí)區(qū)圖能夠體現(xiàn)歷年來關(guān)鍵詞的演變、研究熱點(diǎn)的更替。歸納整理1991年至2020年間煙草基因組中文文獻(xiàn)的主要關(guān)鍵詞并制作中文關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)視圖（圖6）和時(shí)間線聚類圖（圖7），圓圈位置表示關(guān)鍵詞首次出現(xiàn)的年份，綜合分析后將煙草基因組研究發(fā)展歷程大致分為3個(gè)階段：

圖6 中文關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)視圖

圖7 中文關(guān)鍵詞時(shí)間線聚類圖

（1）2009年之前為初步研究階段。二代測序技術(shù)的應(yīng)用使人們對(duì)煙草基因組有了初步的探索和認(rèn)識(shí)，主要在煙草基因的表達(dá)、轉(zhuǎn)基因煙草、遺傳轉(zhuǎn)化與遺傳多樣性和分子標(biāo)記等方面。同時(shí)，對(duì)部分煙草基因組的測序和基因圖譜有了一定研究，但煙草基因組的框架圖以及煙草全基因組信息仍不清楚。

（2）2010年至2016為快速發(fā)展階段。2010年中國煙草基因組計(jì)劃正式啟動(dòng)，“煙草突變體創(chuàng)制、篩選和分析”項(xiàng)目也正式開展[23]。自此，國內(nèi)煙草基因組研究開始快速發(fā)展。2012年，我國制作了全球第一套煙草全基因組基因芯片，其基因覆蓋度和芯片質(zhì)量均處于國際領(lǐng)先水平[24]，建成迄今為止規(guī)模最大的煙草突變體資源生物信息庫和應(yīng)用平臺(tái)[25]。中國煙草基因組數(shù)據(jù)庫不斷被充實(shí)，可用于基因組瀏覽和多序列比對(duì)等工作?；跓煵莼蚪M信息開發(fā)出的RFLP、SSR 和SNP分子標(biāo)記在煙草基因定位、分子標(biāo)記輔助選擇、遺傳圖譜構(gòu)建、種子純度檢測和種子真?zhèn)舞b定等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用[26]。這些分子標(biāo)記也推動(dòng)了煙草品種快速鑒別、煙草分子設(shè)計(jì)育種、煙草功能基因組和遺傳多樣性等研究的快速發(fā)展[27-28]。

（3）2017至今為深入探索階段。隨著煙草基因組數(shù)據(jù)庫和煙草基因組圖譜的不斷完善，以及第三代測序技術(shù)的應(yīng)用，我國在煙草基因家族、重測序、基因定位、基因組進(jìn)化分析和航天誘變育種等方面均有深入研究。周世奇等[29]對(duì)煙草突變體材料進(jìn)行全基因組重測序，為煙草優(yōu)良變異種質(zhì)資源的研究作出了貢獻(xiàn)。謝小東等[30]開發(fā)的CRISPR/Cas9多基因編輯系統(tǒng)可將多個(gè)基因進(jìn)行有效突變，對(duì)煙草功能基因組研究以及多性狀改良有巨大的推動(dòng)作用。

3.3.2 國外煙草基因組研究歷程分析

（1）2000年之前，國外煙草基因組研究與煙草RNA緊密聯(lián)系。1994年，Vera等[31]研究了煙草小質(zhì)粒編碼的RNA（RNA）在葉綠體核糖體中的作用。1996年，Kova?ik等[32]為煙草復(fù)合基因組中端粒和核糖體重復(fù)的物種進(jìn)化提供了證據(jù)。

（2）2000年至2010年，國外煙草基因組研究主要在煙草質(zhì)體基因組方面。2005年，Sugiyama等[33]確定了煙草的完整線粒體DNA（DNA）序列并進(jìn)行比較分析。2006年，Stegemann等[34]揭示了煙草細(xì)胞質(zhì)體DNA轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核的分子機(jī)制。2008年，Masanori等[35]研究表明被納入煙草葉綠體基因組的基因是有用的可持續(xù)標(biāo)記物。

（3）2010年至2020年，國外煙草基因組的研究應(yīng)用了各種基因編輯技術(shù)。2019年，Ankita等[36]通過CRISPR-Cas9-gRNA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一對(duì)煙草RNA的靶向突變，表明這個(gè)系統(tǒng)在植物靶向基因組編輯中是一種簡單有效的方法。2020年，Yanagawa等[37]將蛋白轉(zhuǎn)移到煙草葉片的活細(xì)胞中，證明了在不引入任何外源DNA或RNA的情況下進(jìn)行植物基因組編輯的可行性。

4 煙草基因組圖譜繪制的發(fā)展及趨勢分析

2011年，我國采用第二代測序技術(shù)，先后完成了絨毛狀煙草、林煙草和栽培煙草全基因組圖譜框架圖和精細(xì)圖的繪制，有效解決了煙草多倍體、高重復(fù)序列基因組的組裝難題，圖譜質(zhì)量達(dá)到國際領(lǐng)先水平[38]。2012年至2016年完成了標(biāo)記數(shù)最多、密度最高的煙草分子遺傳連鎖圖譜[39]。

國外煙草研究開展較早，2003年美國北卡羅來納州立大學(xué)農(nóng)業(yè)和生命科學(xué)學(xué)院啟動(dòng)煙草基因組測序計(jì)劃，開始繪制煙草基因組圖譜[40]?？鐕鵁煵菁瘓F(tuán)菲莫煙草公司于2013年至2014年先后完成了絨毛狀煙草、林煙草和栽培煙草（烤煙K326、白肋煙TN90和香料煙BX）的基因組測序草圖，但其測序質(zhì)量和精度較我國的煙草圖譜差距甚大[41]。英美煙草于2017年采用WGS + Optical Mapping的技術(shù)路線，對(duì)栽培煙草K326基因組進(jìn)行了升級(jí)完善[42]。

可見，絨毛狀煙草、林煙草和栽培煙草是煙草基因組的主要研究材料（圖4、圖5）。2017年，美國對(duì)漸狹葉煙草和歐布特斯煙草這兩個(gè)野生煙草基因組進(jìn)行了第三代測序，完成了基因組的組裝并公開發(fā)表[43]。目前，我國充分利用煙草基因功能元件全景圖、煙草重測序等技術(shù)產(chǎn)生的組學(xué)大數(shù)據(jù)，結(jié)合三代測序技術(shù)，持續(xù)完善煙草基因組圖譜[44]。國外研究人員構(gòu)建了煙草染色質(zhì)互作圖譜、染色質(zhì)開放圖譜和蛋白質(zhì)-DNA互作圖譜等，系統(tǒng)解析了煙草基因組中的染色質(zhì)構(gòu)象與互作、遺傳變異等功能位點(diǎn)[45-46]。

未來，隨著第四代測序技術(shù)不斷發(fā)展和完善，以此為基礎(chǔ)展開的RAD簡化基因組測序（RAD-seq）、全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）等規(guī)?；蚓庉嫾夹g(shù)以及大數(shù)據(jù)支撐下的基因挖掘技術(shù)將在煙草基因組研究中得到更多應(yīng)用[47]。

5 結(jié)論

（1）我國煙草基因組研究起步較晚，但發(fā)展迅速。（2）中國與美國的文獻(xiàn)在發(fā)文量和影響力方面占據(jù)國際優(yōu)勢地位。（3）煙草基因組測序和轉(zhuǎn)基因煙草序列分析是國內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。（4）測序技術(shù)的進(jìn)步使煙草基因組圖譜不斷完善，基因編輯技術(shù)的發(fā)展使煙草基因組進(jìn)化分析、航天誘變育種等領(lǐng)域的研究更加廣泛和深入。

[1] 楊維恒. 分子生物學(xué)中核心概念的語義分析[D]. 太原：山西大學(xué), 2014.

YANG Weiheng. Semantic analysis of core concepts in molecular biology [D]. Shanxi University, 2014.

[2] 劉貫山，龔達(dá)平，楊愛國. 煙草基因組學(xué)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[C]// 2010年—2011年煙草科學(xué)與技術(shù)學(xué)科發(fā)展報(bào)告. 中國煙草學(xué)會(huì)，2012：81-97.

LIU Guanshan, GONG Daping, YANG Aiguo. Development status and trend of tobacco genomics [C]//Development report of tobacco science and technology from 2010 to 2011: China Tobacco Society, 2012: 81-97.

[3] 尹國英. 茉莉酸輔助的煙草煙堿突變體篩選及分子生理學(xué)研究[D]. 重慶：西南大學(xué)，2017.

YIN Guoying. Screening and molecular physiology of tobacco nicotine mutants assisted by jasmonic acid[D]. Southwest University, 2017.

[4] 余世洲，張磊，張潔, 等. 煙屬物種基因組研究進(jìn)展[J]. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué)，2015, 34(07): 1541-1548.

YU Shizhou, ZHANG Lei, ZHANG Jie, et al. Research progress of tobacco genome [J]. Genomics and applied biology, 2015, 34 (07): 1541-1548.

[5] 張璐翔，邵惠芳，朱智威，等. 基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的煙草轉(zhuǎn)錄組研究知識(shí)圖譜分析[J]. 中國煙草學(xué)報(bào)，2018, 24(5):42-50.

ZHANG Luxiang, SHAO Huifang, ZHU Zhiwei, et al. Knowledge domains mapping analysis of tobacco transcriptome research based on Bibliometrics[J]. Acta tobacco Sinica, 2018, 24 (5):42-50.

[6] 解敏敏，龔達(dá)平，李鳳霞，等. 煙草細(xì)胞色素P450的基因組學(xué)分析[J]. 遺傳，2013, 35(03): 379-387.

JIE Minmin, GONG Daping, LI Fengxia, et al. Genomic analysis of tobacco cytochrome P450 [J]. Genetics, 2013, 35 (03): 379-387.

[7] 童治軍，焦芳嬋，陳學(xué)軍，等. 7個(gè)烤煙產(chǎn)量相關(guān)性狀的QTL定位分析[J]. 西北植物學(xué)報(bào)，2018, 38(07): 1235-1243.

TONG Zhijun, JIAO fangchan, CHEN Xuejun, et al. QTL mapping analysis of 7 yield related traits of flue-cured tobacco[J]. Journal of Northwest botany, 2018, 38 (07): 1235-1243.

[8] Nicolas Sierro, James ND Battey, Sonia Ouadi, et al. The tobacco genome sequence and its comparison with those of tomato and potato[J]. Nature Communications, 2014, 5(1): 107-127.

[9] Y Sugiyama, Y Watase, M Nagase, et al. The complete nucleotide sequence and multipartite organization of the tobacco mitochondrial genome: comparative analysis of mitochondrial genomes in higher plants[J]. Molecular Genetics and Genomics, 2005, 272(6): 603-615.

[10] Bock R, K?ssel H, Maliga P. Introduction of a heterologous editing site into the tobacco plastid genome: the lack of RNA editing leads to a mutant phenotype[J]. The EMBO journal,1994,13(19): 4623- 4628.

[11] Joan Odell, Perry Caimi, Brian Sauer, Sandra Russell. Site-directed recombination in the genome of transgenic tobacco[J]. MGG Molecular & General Genetics, 1990, 223(3): 3819-3824.

[12] Zoubenko O V, Allison L A, Svab Z, Maliga P. Efficient targeting of foreign genes into the tobacco plastid genome[J]. Nucleic acids research, 1994, 22(19): 3819-3824.

[13] Akira Endo, Mikami Masafumi, Hidetaka Kaya, Seiichi Toki. Efficient targeted mutagenesis of rice and tobacco genomes using Cpf1 from Francisella novicida[J]. Scientific Reports, 2016, 6(1): 448-462.

[14] Chilton Mary-Dell M, Que Qiudeng. Targeted integration of T-DNA into the tobacco genome at double-stranded breaks: new insights on the mechanism of T-DNA integration[J]. Plant Physiology, 2003, 133(3): 956-965.

[15] K Skalická, KY Lim, R Matyasek, et al. Preferential elimination of repeated DNA sequences from the paternal,genome donor of a synthetic, allotetraploid tobacco[J]. New Phytologist, 2005, 166(1): 291-303.

[16] Fleischmann, Tobias T, Scharff, et al. Nonessential plastid-encoded ribosomal proteins in tobacco: a developmental role for plastid translation and implications for reductive genome evolution(W) (OA)[J]. Plant Cell, 2011, 23(9): 3137-3155.

[17] Murad, L Lim, KY Christopodulou, et al. Leitch, AR. The origin of tobacco's t genome is traced to a particular lineage within(solanaceae)[J]. American Journal of Botany, 2002, 89(6): 921-928.

[18] 王小明. 我國高校教學(xué)質(zhì)量研究：軌跡、熱點(diǎn)及未來走向——基于高等教育十四種核心期刊的Citespace可視化分析[J]. 教育學(xué)術(shù)月刊，2018(01): 91-103.

WANG Xiaoming. Research on teaching quality of colleges and universities in China: track, hot spots and future trend -- CiteSpace visual analysis based on 14 core journals of Higher Education [J]. Educational academic monthly, 2018 (01): 91-103.

[19] 耿歆淇，楊惠娟，秦艷青，等. 基于不同煙草類型基因組重測序的煙草SSR標(biāo)記的開發(fā)和應(yīng)用[J]. 作物雜志，2019(02): 84- 89.

GENG Xinqi, YANG Huijuan, QIN Yanqing, et al. Development and application of SSR markers in tobacco based on genome re sequencing of different tobacco types [J]. Journal of crops, 2019 (02): 84-89.

[20] 鄭賽. CRISPR/Cas9介導(dǎo)煙草的基因編輯及家族生物學(xué)效應(yīng)分析[D]. 重慶：西南大學(xué)，2018.

ZHENG Sai. CRISPR/cas9 mediated gene editing of tobaccoand analysis of biological effects offamily[D]. Southwest University, 2018.

[21] Jinggong Guo, Kun Li, Lifeng Jin, et al. A simple and cost-effective method for screening of CRISPR/Cas9-induced homozygous/biallelic mutants[J]. Plant Methods, 2018, 14(1): 764-372.

[22] 張劍鋒，李陽，金靜靜，等. 煙草葉綠體基因工程研究進(jìn)展[J]. 煙草科技，2017, 50(06): 88-98.

Zhang Jianfeng, Li Yang, Jin Jingjing, et al. research progress of tobacco chloroplast genetic engineering[J]. Tobacco science and technology, 2017, 50 (06): 88-98.

[23] 劉貫山. 煙草基因組計(jì)劃進(jìn)展篇：2.煙草突變體創(chuàng)制、篩選與鑒定[J]. 中國煙草科學(xué)，2013, 34(02): 113-114.

LIU Guanshan. Progress of tobacco genome project: 2. Creation, screening and identification of tobacco mutants[J]. Chinese Journal of tobacco science, 2013, 34 (02): 113-114.

[24] 曹祥金. 基因研究“芯”力量[N]. 東方煙草報(bào)，2014-07-23(007).

CAO Xiangjin. Core power of gene research [n]. Oriental tobacco news, July 23, 2014 (007).

[25] 劉貫山. 煙草基因組計(jì)劃重大專項(xiàng)成功創(chuàng)制了全球最大的煙草突變體庫[J]. 中國煙草學(xué)報(bào)，2012, 18(01): 2-3.

LIU Guanshan. The major project of tobacco genome project successfully created the world's largest tobacco mutant library[J]. Acta tobacco Sinica, 2012, 18 (01): 2-3.

[26] 陳杰，楊靜，龍勝賢，等. SSR分子標(biāo)記在煙草研究中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 生物技術(shù)通報(bào)，2015, 31(03): 43-48.

CHEN Jie, YANG Jing, LONG Shengxian, et al. Application progress of SSR molecular markers in tobacco research[J]. Biotechnology bulletin, 2015, 31 (03): 43-48.

[27] 唐靜. 基于質(zhì)譜技術(shù)的組學(xué)數(shù)據(jù)分析的算法研究及工具開發(fā)[D].重慶：重慶大學(xué)，2019.

TANG Jing. Algorithm research and tool development of omics data analysis based on mass spectrometry[D]. Chongqing University, 2019.

[28] 余世洲，曹培健，李澤鋒，等. 基于煙草基因組重測序數(shù)據(jù)的SNP提取軟件組合比較[J]. 煙草科技，2017, 50(10): 1-7.

YU Shizhou, CAO Peijian, LI Zefeng, et al. Comparison of SNP extraction software combinations based on tobacco genome re sequencing data [J]. Tobacco science and technology, 2017, 50 (10): 1-7.

[29] 周世奇，劉東陽，潘旭浩，等. 煙草航天誘變突變體變異檢測及分析[J]. 植物遺傳資源學(xué)報(bào)，2019, 20(02): 377-386.

ZHOU Shiqi, LIU Dongyang, PAN Xuhao, et al. Mutation detection and analysis of tobacco space mutation[J]. Journal of plant genetic resources, 2019, 20 (02): 377-386.

[30] 謝小東，高軍平，李澤鋒，等. CRISPR/Cas9介導(dǎo)煙草多基因編輯體系的應(yīng)用[J]. 中國煙草學(xué)報(bào)，2019, 25(04): 72-80.

XIE Xiaodong, GAO Junping, LI Zefeng, et al. The application of CRISPR / cas9 mediated tobacco polygene editing system [J]. Acta tobacco Sinica, 2019, 25 (04): 72-80.

[31] Vera A and Sugiura M. A novel RNA gene in the tobacco plastid genome: its possible role in the maturation of 16S rRNA.[J]. The EMBO journal, 1994, 13(9) : 2211-2217.

[32] A. Kova?ik et al. Species-specific evolution of telomeric and rDNA repeats in the tobacco composite genome[J]. Theoretical and Applied Genetics, 1996, 92(8): 1108-1111.

[33] Y. Sugiyama et al. The complete nucleotide sequence and multipartite organization of the tobacco mitochondrial genome: comparative analysis of mitochondrial genomes in higher plants[J]. Molecular Genetics and Genomics, 2005, 272(6) : 603-615.

[34] Stegemann Sandra and Bock Ralph. Experimental reconstruction of functional gene transfer from the tobacco plastid genome to the nucleus[J]. The Plant cell, 2006, 18(11): 2869-2878.

[35] Masanori Shimizu et al. Selectable tolerance to herbicides by mutated acetolactate synthase genes integrated into the chloroplast genome of tobacco[J]. Plant Physiology, 2008, 147(4): 1976-1983.

[36] Ankita Shrestha and Ahamed Khan and Nrisingha Dey. CRISPR- Cas9-Mediated Editing of the CYP82E4-Nicotine N-Demethylase (nnd) Gene in Tobacco Protoplasts[J]. Journal of Plant Biochemistry & Physiology, 2019, 7(1) : 1-7.

[37] Yanagawa Yuki et al. I-SceI Endonuclease-Mediated Plant Genome Editing by Protein Transport through a Bacterial Type III Secretion System[J]. Plants, 2020, 9(9) : 1070-1070.

[38] 何沛，蘇代發(fā)，楊俊譽(yù)，等. 二代測序技術(shù)在煙草中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 生命科學(xué)研究，2020, 24(03): 234-240.

HE Pei, SU Daifa, YANG Junyu, et al. Application progress of second generation sequencing technology in tobacco[J]. Life science research, 2020, 24(03): 234-240.

[39] 中國煙草基因組重大專項(xiàng)首席科學(xué)家團(tuán)隊(duì). 戰(zhàn)略與機(jī)遇：邁進(jìn)煙草基因組時(shí)代[J]. 中國煙草學(xué)報(bào)，2017, 23(03): 8-13.

Chief scientist team of China tobacco genome major project. Strategy and opportunity: stepping into tobacco genome era[J]. Acta tobacco Sinica, 2017, 23 (03): 8-13.

[40] 汪開治. 美啟動(dòng)煙草基因組測序計(jì)劃[J]. 生物技術(shù)通報(bào)，2004(04): 57.

WANG Kaizhi. US launched tobacco genome sequencing project [J]. Biotechnology bulletin, 2004 (04): 57.

[41] 胡日生. 國際領(lǐng)先的煙草基因組研究[J]. 湖南煙草，2017(05): 55-57.

HU Risheng. World leading tobacco genome research[J]. Hunan tobacco, 2017 (05): 55-57.

[42] 張蕊. 基于煙草全基因組重注釋的堿性亮氨酸拉鏈鑒定與功能分析[D]. 泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2020.

ZHANG Rui. Identification and functional analysis of basic leucine zipper based on tobacco genome re annotation[D]. Shandong Agricultural University, 2020.

[43] 盧鵬，金靜靜，李澤鋒，等. 基于第三代測序技術(shù)的基因組組裝方法及其在煙草中的應(yīng)用[J]. 煙草科技，2018, 51(02): 87-94.

LU Peng, JIN Jingjing, LI Zefeng, et al. Genome assembly method based on third-generation sequencing technology and its application in tobacco[J]. Tobacco science and technology, 2018, 51(02): 87-94.

[44] 楊榮武. 分子生物學(xué)[M]. 南京大學(xué)出版社:普通高等教育“十三五”規(guī)劃教材，2017.

YANG Rongwu. Molecular biology[M]. Nanjing University Press: textbook for the 13th five year plan of general higher education, 2017.

[45] Abdurakhmonov Ibrokhim Y, Ayubov Mirzakamol S, Ubaydullaeva Khurshida A, et al. RNA interference for functional genomics and improvement of cotton (Gossypium sp.)[J]. Frontiers in plant science, 2016, 7.

[46] Mehmood Furrukh, Abdullah, Ubaid Zartasha, et al. Plastid genomics of(Solanaceae): insights into molecular evolution, positive selection and the origin of the maternal genome of Aztec tobacco ().[J]. PeerJ, 2020, 8: 9552-9552.

[47] 張百厚，張敬一. 邁向舞臺(tái)中央——寫在國家煙草基因研究中心成立十周年之際[J]. 中國煙草學(xué)報(bào)，2020, 26(06): 121.

ZHANG Baihou, ZHANG Jingyi. Towards the center of the stage-- written on the 10th anniversary of the establishment of the national tobacco gene research center [J]. Chinese Journal of tobacco, 2020, 26 (06): 121.

Knowledge domains mapping analysis of tobacco genome based on bibliometrics

ZHANG Yuchan1, TIAN Jiashu1, WANG Xiaoli2, JING Yizhuo1, HUANG Wuxing1, HAN Dan1*, XU Zicheng1

1 College of Tobacco Science,Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China;2 Xiangyang Branch of Hubei Tobacco Company, Xiangyang 441003, Hubei, China

This study aims to explore the current status, development process, key frontiers and research direction of tobacco genome. [Method] Bibliometrics and CiteSpace information visualization software were used to conduct data mining on the publications related to tobacco genome research in two databases, CNKI and Web of Science.(1) The number of publications about the tobacco genome had an obvious increasing trend in recent years. (2) The literature of China and the United States occupied an dominant position in terms of publication volume and influence. (3) Domestic scholars such as Zhijun Tong, Bingguang Xiao and Daping Gong and their teams achieved prominent genomic research results. Foreign scholars such as Sierro had strong academic influence in this field. (4) Benefiting from the development of sequencing technology, tobacco genome research had achieved rich results in gene labeling technology, gene identification and analysis, genome sequencing and genome mapping. At the same time, tobacco genome was widely used in tobacco resistance research, tobacco virus and agronomic trait improvement.China's tobacco genome research has been among the forefront of the world, which has effectively promoted the development of modern tobacco and the cultivation of high-quality tobacco varieties.

tobacco; genome; knowledge domains map; bibliometrics; CiteSpace visualization

Corresponding author. Email：hd1987@henau.edu.cn

河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目“利用轉(zhuǎn)錄因子WRKY70提高茄科作物硒元素利用效率的研究”（212102110066）

張玉嬋（1999—），碩士研究生，主要從事煙草營養(yǎng)生態(tài)研究，Email：1165298568@qq.com

韓丹（1987—），博士，講師，主要從事煙草營養(yǎng)生態(tài)研究，Email：hd1987@henau.edu.cn

2021-08-16；

2022-01-14

張玉嬋，田嘉樹，王曉麗，等.基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的煙草基因組研究知識(shí)圖譜分析[J]. 中國煙草學(xué)報(bào)，2022，28（4）.ZHANG Yuchan, TIAN Jiashu, WANG Xiaoli, et al. Knowledge domains mapping analysis of tobacco genome based on bibliometrics[J]. Acta Tabacaria Sinica, 2022,28(4). doi: 10.16472/j.chinatobacco. 2021.T0140