研究前沿 农业、植物学和动物学 2019 表1农业、植物学和动物学领域Top10热点前沿 排名 热点前沿 核心论文 论文频次平均出版年 生物炭对农田土壤重金属铜污染的修复作用 2016.6 植物自噬的分子调控机理研究 016.4 植物光形态发生的调控机制 2016.3 植物活性多糖的结构和功能研究 931 016.3 植物细胞壁中纤维素合成与结构研究及其与木聚糖的互作 1034 20159 植物生物刺激剂在促进蔬果作物生长和提高抗逆性的作用 846 20159 调控植物生长和防御的茉莉酸信号传导机制 2956 2015.8 牛瘤胃微生物组与肠道甲烷排放研究 1464 2015.6 草甘膦除草剂抗性研究 17 2015.5 人机系统在作物表型分析中的应用 2015 图1农业、植物学和动物学领域T0P0热点前沿的施引论文 201320142015201620172018 ●生物炭对农田土壤重金属铜污染的修复作用 植物自噬的分子调控机理研究 ●植物光形态发生的调控机制 ●植物活性多糖的结构和功能研究 ●植物细胞壁中纤维素合成与结构研究及其与木聚糖的互作 植物生物刺激剂在促进蔬果作物生长和提高抗逆性的作用 ●调控植物生长和防御的茉莉酸信号传导机制 ●牛瘤胃微生物组与肠道甲烷排放研究 草甘膦除草剂抗性研究 ●无人机系统在作物表型分析中的应用
研究前沿 农业、植物学和动物学 2019 07 生物炭对农田土壤重金属镉污染的修复作用 植物自噬的分子调控机理研究 植物光形态发生的调控机制 植物活性多糖的结构和功能研究 植物细胞壁中纤维素合成与结构研究及其与木聚糖的互作 植物生物刺激剂在促进蔬果作物生长和提高抗逆性的作用 调控植物生长和防御的茉莉酸信号传导机制 牛瘤胃微生物组与肠道甲烷排放研究 草甘膦除草剂抗性研究 无人机系统在作物表型分析中的应用 2013 2014 2015 2016 2017 2018 表 1 农业、植物学和动物学领域 Top10 热点前沿 排名 热点前沿 核心 论文 被引 频次 核心论文 平均出版年 1 生物炭对农田土壤重金属镉污染的修复作用 21 1095 2016.6 2 植物自噬的分子调控机理研究 27 1038 2016.4 3 植物光形态发生的调控机制 32 1377 2016.3 4 植物活性多糖的结构和功能研究 25 931 2016.3 5 植物细胞壁中纤维素合成与结构研究及其与木聚糖的互作 19 1034 2015.9 6 植物生物刺激剂在促进蔬果作物生长和提高抗逆性的作用 15 846 2015.9 7 调控植物生长和防御的茉莉酸信号传导机制 40 2956 2015.8 8 牛瘤胃微生物组与肠道甲烷排放研究 21 1464 2015.6 9 草甘膦除草剂抗性研究 17 1130 2015.5 10 无人机系统在作物表型分析中的应用 31 2495 2015.3 图 1 农业、植物学和动物学领域 TOP10 热点前沿的施引论文
2019 研究前沿 农业、植物学和动物学 1.2重点热点前沿—“调控植物生长和防御的茉莉酸信号传导机制” 茉莉酸是存在于植物体内的内源生长调节物等。其余27篇研究性论文主要是在探索和发现茉 质,也是植物在应对病虫侵害过程中产生的一类莉酸信号传导通路中的调控因子,如JA蛋白、 防卫激素,可以帮助植物应对病虫害,提高植物bHLH类型转录因子等,及其调控的结构基础和发 抗性。植物一般通过核心转录因子MYC启动并级挥的调节作用。 联放大茉莉酸信号传导途径来防御病虫侵害,但 防御过度则会抑制植物的生长和发育,故还需要 核心论文产出国家和机构的统计分析显示(表 了解茉莉酸信号的消减机制,适时消减茉莉酸信2),美国贡献了17篇核心论文,是最大的产出 号,以实现作物生长与防御之间的平衡。因此, 国,约占论文总数的425%:其次是中国,贡献 研究茉莉酸调控植物生长和抗性的机理是分子育了10篇,占比为2509%。机构中,美国的密歇根 种和抗虫新品种选育的重要基础,一直以来都是州立大学贡献的核心论文数量最多,有8篇,古 植物学家和作物育种学家关注的热点研究前沿。 论文总数的20.0%。其余前10机构的核心论文数 量在3-5篇,来自中国的机构有2个,分别是中 该前沿共有核心论文40篇,其中13篇是综国科学院和清华大学,其中中国科学院有5篇 述性文章,主要综述了茉莉酸的生物合成、代谢与其他4个机构并列第2。 和信号传导,信号传导的冗余和特异性,传导中 转录因子的作用和功能,茉莉酸在植物生长发育 美国贡献了 中国贡献了 中的作用,对叶片衰老和耐冷性的调节作用,及17 篇核心论文 10 篇核心论文 茉莉酸传导机制在权衡植物生长与防御中的应用 表2“调控植物生长和防御的茉莉酸信号传导机制”研究前沿中核心论文的Top产出国家和机构 排名国家 核心比例排名 机构 国家 论文比例 美国 42.5% 密歇根州立大学 0.0% 123 10250%2西班牙国家研究委员会西班牙 125% 约翰英尼斯中心 英国 615.0%2 霍华休斯医学研究所 美国 12.5% 法国 125%2 中国科学院 中国 125% 西班牙 125%2 根特大学 比利时 8555554 5% 5比利时512.5%7 卢瓦尔河大学 法国 0.0% 加拿大 达芬奇大学 法国 1009 瑞士 图尔大学 100% 7.5% 莱顿大学 荷兰 7.5% 捷克 75% 清华大学 中国 10加州大学伯克利分校美国375
研究前沿 2019 农业、植物学和动物学 08 1.2 重点热点前沿——“调控植物生长和防御的茉莉酸信号传导机制” 茉莉酸是存在于植物体内的内源生长调节物 质，也是植物在应对病虫侵害过程中产生的一类 防卫激素，可以帮助植物应对病虫害，提高植物 抗性。植物一般通过核心转录因子 MYC 启动并级 联放大茉莉酸信号传导途径来防御病虫侵害，但 防御过度则会抑制植物的生长和发育，故还需要 了解茉莉酸信号的消减机制，适时消减茉莉酸信 号，以实现作物生长与防御之间的平衡。因此， 研究茉莉酸调控植物生长和抗性的机理是分子育 种和抗虫新品种选育的重要基础，一直以来都是 植物学家和作物育种学家关注的热点研究前沿。 该前沿共有核心论文 40 篇，其中 13 篇是综 述性文章，主要综述了茉莉酸的生物合成、代谢 和信号传导，信号传导的冗余和特异性，传导中 转录因子的作用和功能，茉莉酸在植物生长发育 中的作用，对叶片衰老和耐冷性的调节作用，及 茉莉酸传导机制在权衡植物生长与防御中的应用 等。其余 27 篇研究性论文主要是在探索和发现茉 莉酸信号传导通路中的调控因子，如 JAZ 蛋白、 bHLH 类型转录因子等，及其调控的结构基础和发 挥的调节作用。 核心论文产出国家和机构的统计分析显示（表 2），美国贡献了 17 篇核心论文，是最大的产出 国，约占论文总数的 42.5%；其次是中国，贡献 了 10 篇，占比为 25.0%。机构中，美国的密歇根 州立大学贡献的核心论文数量最多，有 8 篇，占 论文总数的 20.0%。其余前 10 机构的核心论文数 量在 3-5 篇，来自中国的机构有 2 个，分别是中 国科学院和清华大学，其中中国科学院有 5 篇， 与其他 4 个机构并列第 2。 1 2 美国贡献了 篇核心论文 中国贡献了 17 10 篇核心论文 表 2 “调控植物生长和防御的茉莉酸信号传导机制”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构 排名 国家 核心 论文 比例 排名 机构 国家 核心 论文 比例 1 美国 17 42.5% 1 密歇根州立大学 美国 8 20.0% 2 中国 10 25.0% 2 西班牙国家研究委员会 西班牙 5 12.5% 3 英国 7 17.5% 2 约翰英尼斯中心 英国 5 12.5% 4 德国 6 15.0% 2 霍华休斯医学研究所 美国 5 12.5% 5 法国 5 12.5% 2 中国科学院 中国 5 12.5% 5 西班牙 5 12.5% 2 根特大学 比利时 5 12.5% 5 比利时 5 12.5% 7 卢瓦尔河大学 法国 4 10.0% 8 加拿大 4 10.0% 7 达芬奇大学 法国 4 10.0% 8 瑞士 4 10.0% 7 图尔大学 法国 4 10.0% 10 荷兰 3 7.5% 10 莱顿大学 荷兰 3 7.5% 10 捷克 3 7.5% 10 清华大学 中国 3 7.5% 10 加州大学伯克利分校 美国 3 7.5%
研究前沿 农业、植物学和动物学 2019 从施引论文的产出国家和机构来看(表3),美国是最大的施引论文产出国,贡献了574篇,约占 施引论文总数的286%;中国排第2,贡献了530篇,占比约为264%;德国排第3,但与前2名有较大 差距,不到美国和中国的一半,为245篇。产出机构中,中国科学院以118篇施引论文远超其他机构; 其次是德国的马普学会,有71篇。 美国贡献了 德国贡献了 574篇施引论文 530篇施引论文 245 篇施引论文 表3“调控植物生长和防御的茉莉酸信号传导机制”研究前沿中施引论文的Top产出国家和机构 施引 排名国家论文比例排名 机构 国家 论文比例 美国 7428.6%1 中国科学院 中国 118 1234 中国 53026.4%2 马普学会 德国 71 德国 12.20%3 哥本哈根大学 丹麦 57 2.8% 英国 172 869% 法国国家科学研究中心 去国 2.6% 丹麦 105 5.2% 西班牙国家研究委员会 西班牙 2.6% 6 日本 4.7%6 丹麦科技大学 丹麦 2.5% 荷兰 4.6% 密歇根州立大学 2.5% 8 法国 8 4.3% 约翰英尼斯中心 2.4% 9西班牙 根特大学 比利时 2.3% 10印度 加州大学伯克利分校 2.3%0 1.3重点热点前沿—“无人机系统在作物表型分析中的应用 田间作物表型信息是作物品种特点、生长状采用的传统田间试验取样和车载高通量平台测定 况的直观表现,是反映作物产量和质量的关键因作物性状参数的方法耗时耗力,且空间覆盖不全 素,也是揭示作物生长发育规律及其与环境关系因此极大地限制了作物科学研究的快速发展和作 的重要依据。因此,快速精确获取大田作物的表物育种的进程。而以无人机为代表的近地遥感高 型信息,监测作物的生长状况,对作物科学研究通量表型平台凭借机动灵活、成本低、空间覆盖 和作物品种选育具有重要意义。然而,目前较多广的优势成为获取田间作物表型信息的重要手段
研究前沿 农业、植物学和动物学 2019 09 从施引论文的产出国家和机构来看（表 3），美国是最大的施引论文产出国，贡献了 574 篇，约占 施引论文总数的 28.6%；中国排第 2，贡献了 530 篇，占比约为 26.4%；德国排第 3，但与前 2 名有较大 差距，不到美国和中国的一半，为 245 篇。产出机构中，中国科学院以 118 篇施引论文远超其他机构； 其次是德国的马普学会，有 71 篇。 1 2 3 美国贡献了 篇施引论文 德国贡献了 篇施引论文 中国贡献了 574 530 篇施引论文 245 表 3 “调控植物生长和防御的茉莉酸信号传导机制”研究前沿中施引论文的 Top 产出国家和机构 排名 国家 施引 论文 比例 排名 机构 国家 施引 论文 比例 1 美国 574 28.6% 1 中国科学院 中国 118 5.9% 2 中国 530 26.4% 2 马普学会 德国 71 3.5% 3 德国 245 12.2% 3 哥本哈根大学 丹麦 57 2.8% 4 英国 172 8.6% 4 法国国家科学研究中心 法国 52 2.6% 5 丹麦 105 5.2% 4 西班牙国家研究委员会 西班牙 52 2.6% 6 日本 94 4.7% 6 丹麦科技大学 丹麦 50 2.5% 7 荷兰 92 4.6% 6 密歇根州立大学 美国 50 2.5% 8 法国 87 4.3% 8 约翰英尼斯中心 英国 48 2.4% 9 西班牙 84 4.2% 9 根特大学 比利时 47 2.3% 10 印度 81 4.0% 9 加州大学伯克利分校 美国 47 2.3% 1.3 重点热点前沿——“无人机系统在作物表型分析中的应用” 田间作物表型信息是作物品种特点、生长状 况的直观表现，是反映作物产量和质量的关键因 素，也是揭示作物生长发育规律及其与环境关系 的重要依据。因此，快速精确获取大田作物的表 型信息，监测作物的生长状况，对作物科学研究 和作物品种选育具有重要意义。然而，目前较多 采用的传统田间试验取样和车载高通量平台测定 作物性状参数的方法耗时耗力，且空间覆盖不全， 因此极大地限制了作物科学研究的快速发展和作 物育种的进程。而以无人机为代表的近地遥感高 通量表型平台凭借机动灵活、成本低、空间覆盖 广的优势成为获取田间作物表型信息的重要手段
2019 研究前沿 农业、植物学和动物学 该前沿共有核心论文31篇,其中12篇是综和分类、田间玉米的表型分析、小麦作物密度的 述性文章,主要综述了用于作物表型分析的无人估计、追踪作物季节性发育潜力的时间序列等。 机遥感的现状与展望,用于林业研究和实践的无 人机遥感,用于作物表型分析的低空、高分辨率 核心论文产出国家和机构的统计分析显示(表 航空成像系统等。19篇研究性论文主要是利用基4,美国是最大的产出国,有1篇,占论文总 于无人机的成像技术对田间作物或林木进行航空数的35 其次是德国,有6篇;中国名列第3, 拍照,然后通过与其他方法相结合(如3D照片重有5篇。机构中,美国农业部最多,有5篇,约 建)来估算作物或林木的表型。应用场景主要有占论文总数的16%;德国的科隆大学排第2,有 大麦生物量的估算、植株高度的多时相估计、小4篇。此外,来自中国的中国农业大学有2篇,与 麦育种苗圃的高通量表型分析、单株树木的检测其他5个机构并列第6。 美国贡献了 意国贡献了 中国贡献了 11 篇核心论文 6 篇核心论文 5 篇核心论文 表4“无人机系统在作物表型分析中的应用”研究前沿中核心论文的Top产出国家和机构 排名国家 比例排名 机构 国家 论文比例 35.5% 美国农业部 16.1% 19.4% 科隆大学 美德德 129% 123456666666 16.1% 233 亥姆霍兹联合会 9.7% 西班牙 129% 西班牙国家研究委员会 西班牙 9.7% 瑞士 9.7% 苏黎世联邦理工学院 9.7% 澳大利亚 墨尔本皇家理工大学 澳大利亚 比利时 6.5% 3666 中国农业大学 6.5% 英国 6.5% 巴塞罗那大学 西班牙 津巴布韦 6.5%6圣地亚哥德孔波斯特拉大学西班牙 333222222 6.5% 芬兰 6.5% 康奈尔大学 美国 法国 6.5% 华盛顿州立大学 6.5% 意大利 26.5%
研究前沿 2019 农业、植物学和动物学 10 该前沿共有核心论文 31 篇，其中 12 篇是综 述性文章，主要综述了用于作物表型分析的无人 机遥感的现状与展望，用于林业研究和实践的无 人机遥感，用于作物表型分析的低空、高分辨率 航空成像系统等。19 篇研究性论文主要是利用基 于无人机的成像技术对田间作物或林木进行航空 拍照，然后通过与其他方法相结合（如 3D 照片重 建）来估算作物或林木的表型。应用场景主要有 大麦生物量的估算、植株高度的多时相估计、小 麦育种苗圃的高通量表型分析、单株树木的检测 和分类、田间玉米的表型分析、小麦作物密度的 估计、追踪作物季节性发育潜力的时间序列等。 核心论文产出国家和机构的统计分析显示（表 4），美国是最大的产出国，有 11 篇，占论文总 数的 35.5%；其次是德国，有 6 篇；中国名列第 3， 有 5 篇。机构中，美国农业部最多，有 5 篇，约 占论文总数的 16.1%；德国的科隆大学排第 2，有 4 篇。此外，来自中国的中国农业大学有 2 篇，与 其他 5 个机构并列第 6。 1 2 3 美国贡献了 篇核心论文 德国贡献了 篇核心论文 中国贡献了 11 6 5 篇核心论文 表 4 “无人机系统在作物表型分析中的应用”研究前沿中核心论文的 Top 产出国家和机构 排名 国家 核心 论文 比例 排名 机构 国家 核心 论文 比例 1 美国 11 35.5% 1 美国农业部 美国 5 16.1% 2 德国 6 19.4% 2 科隆大学 德国 4 12.9% 3 中国 5 16.1% 3 亥姆霍兹联合会 德国 3 9.7% 4 西班牙 4 12.9% 3 西班牙国家研究委员会 西班牙 3 9.7% 5 瑞士 3 9.7% 3 苏黎世联邦理工学院 瑞士 3 9.7% 6 澳大利亚 2 6.5% 6 墨尔本皇家理工大学 澳大利亚 2 6.5% 6 比利时 2 6.5% 6 中国农业大学 中国 2 6.5% 6 英国 2 6.5% 6 巴塞罗那大学 西班牙 2 6.5% 6 津巴布韦 2 6.5% 6 圣地亚哥德孔波斯特拉大学 西班牙 2 6.5% 6 芬兰 2 6.5% 6 康奈尔大学 美国 2 6.5% 6 法国 2 6.5% 6 华盛顿州立大学 美国 2 6.5% 6 意大利 2 6.5%
研究前沿 农业、植物学和动物学 2019 从施引论文的产出国家和机构来看(表5),美国不仅是最大的核心论文产出国,还是施引论文的 最大产出国,有399篇,约占施引论文总数的282%;其次是德国,与其核心论文数量排名一样,都是第 2位,有197篇;中国排第3,有187篇。机构中,美国农业部以90篇施引论文排名第1;法国国家农业 科学硏究院56篇,排名第2;德国的亥姆霍兹联合会排第3,有54篇。西班牙国家研究委员会和中国科 学院分别以34篇和33篇,排第4和第5名。 美国贡献了 德国贡献了 中国贡献了 399 篇施引论文 197 篇施引论文 187 篇施引论文 表5“无人机系统在作物表型分析中的应用”研究前沿中施引论文的Top产出国家和机构 排名国家论文比例排名 机构 国家论文比例 399282% 国农业部 美国 6.4% 德国 39%2 法国国家农业科学研究院 国 40% 中国 32%3 亥姆霍兹联合会 德国 5438% 4澳大利亚12185%4 西班牙国家研究委员会 西班牙 34 2.4% 5 113 80% 5 中国科学院 2.3% 6西班牙11279%6 联邦科学与工业研究组织澳大利亚30 2.1% 6.2% 波恩大学 2.0% 8意大利 瓦格宁根大学暨研究中心 9加拿大 5.7% 瑞典农业科学大学 19%6 芬兰 3.4%10 法国国家科学研究中 法国 6 18% 3.4% 10 康奈尔大学 美国 1.8%
研究前沿 农业、植物学和动物学 2019 11 从施引论文的产出国家和机构来看（表 5），美国不仅是最大的核心论文产出国，还是施引论文的 最大产出国，有 399 篇，约占施引论文总数的 28.2%；其次是德国，与其核心论文数量排名一样，都是第 2 位，有 197 篇；中国排第 3，有 187 篇。机构中，美国农业部以 90 篇施引论文排名第 1；法国国家农业 科学研究院 56 篇，排名第 2；德国的亥姆霍兹联合会排第 3，有 54 篇。西班牙国家研究委员会和中国科 学院分别以 34 篇和 33 篇，排第 4 和第 5 名。 1 2 3 美国贡献了 篇施引论文 中国贡献了 篇施引论文 德国贡献了 399 197 篇施引论文 187 表 5 “无人机系统在作物表型分析中的应用”研究前沿中施引论文的 Top 产出国家和机构 排名 国家 施引 论文 比例 排名 机构 国家 施引 论文 比例 1 美国 399 28.2% 1 美国农业部 美国 90 6.4% 2 德国 197 13.9% 2 法国国家农业科学研究院 法国 56 4.0% 3 中国 187 13.2% 3 亥姆霍兹联合会 德国 54 3.8% 4 澳大利亚 121 8.5% 4 西班牙国家研究委员会 西班牙 34 2.4% 5 英国 113 8.0% 5 中国科学院 中国 33 2.3% 6 西班牙 112 7.9% 6 联邦科学与工业研究组织 澳大利亚 30 2.1% 7 法国 88 6.2% 7 波恩大学 德国 28 2.0% 8 意大利 86 6.1% 7 瓦格宁根大学暨研究中心 荷兰 28 2.0% 9 加拿大 81 5.7% 9 瑞典农业科学大学 瑞典 27 1.9% 10 芬兰 48 3.4% 10 法国国家科学研究中心 法国 26 1.8% 10 荷兰 48 3.4% 10 康奈尔大学 美国 26 1.8% 10 瑞士 48 3.4%