《Biologia Futura》：Scientific trends and discoveries on heat tolerance in pepper plants (Capsicum spp.): a bibliometric analysis
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本文通過文獻計量學方法系統梳理了關于辣椒（Capsicum spp.）耐熱性研究的全球科學趨勢。研究揭示了該領域在2013年后顯著增長，中國和美國是主要研究力量。核心研究發現集中在熱脅迫的生化、生理與分子機制，特別是WRKY、CabZIP63等轉錄因子以及熱休克蛋白（HSPs）在提升耐熱性和抗病性（如Ralstonia solanacearum）中的關鍵作用。文章也指出了當前研究的空白，如觀賞辣椒研究匱乏，以及巴西等地區研究不足，強調了開發耐熱辣椒品種對于應對氣候變化、保障農業可持續性的重要意義。
引言
氣候變化，特別是全球氣溫升高，對農業系統構成了直接威脅。當溫度超過植物的耐受閾值時，會導致形態、生化、生理和分子層面的變化，損害其生長發育，甚至導致作物死亡，從而危及糧食安全。面對海量且分散的學術文獻，文獻計量分析成為評估特定領域研究趨勢、識別核心作者、機構及主題演變的關鍵工具。本研究旨在通過對Scopus和Web of Science數據庫中收錄的、關于辣椒植物耐熱性研究的85篇文獻（1989-2024年）進行量化分析，繪制該領域的科學知識圖譜，揭示主要研究趨勢和未來方向。
材料與方法
本研究使用R語言的Bibliometrix軟件包進行文獻計量分析。檢索策略綜合運用了“Capsicum”、“pepper”、“heat tolerance”、“thermotolerance”等關鍵詞。經過篩選，最終納入了85篇與辣椒耐高溫耐受性直接相關的文獻。分析涵蓋了出版物和引用的時間演化、高產期刊與作者、國家貢獻、合作網絡以及關鍵詞聚類等方面。
結果
1. 文獻計量概況
1989年至2024年間，該主題的年度出版物數量呈波動上升趨勢，尤其是在過去6年（2018-2024年）增長顯著，占發文總量的69.41%，2023年是最多產的一年。年引用量在2013年達到峰值（平均19.17次），這可能與當年的極端氣候事件引發的關注有關。研究涉及312位作者，平均每篇文章有7位合著者，且絕大多數合作（84.71%）為國內合作。
2. 核心期刊與國家分布
從出版物數量看，HortScience、Frontiers in Plant Science、Scientia Horticulturae、International Journal of Molecular Sciences和Journal of Experimental Botany是發表相關研究最多的期刊。從影響力看，Journal of Experimental Botany、Frontiers in Plant Science和International Journal of Molecular Sciences等期刊的總引用量最高。中國在發文量和總引用量上均位居第一，美國則在篇均引用量上領先。這兩個國家在35年間累計獲得了1470次引用，是該領域的引領者。
3. 高影響力研究與作者
分析顯示，最具影響力的研究多集中在揭示辣椒耐熱性與抗病性的分子機制上。其中，Dang等人（2013年）和Cai等人（2015年）的研究分別發現轉錄因子CaWRKY40和CaWRKY6在調節辣椒耐熱性及對Ralstonia solanacearum（青枯菌）抗性中起核心作用。此外，關于熱休克蛋白（如CaHsp20、CaHsp70、CaHsp25.9、CaHsp16.4）和自噬相關基因（CaATG）的研究也獲得了高度關注。中國作者在最具生產力的作者列表中占據主導地位。
4. 研究主題演變與聚類分析
關鍵詞分析揭示了研究的核心焦點。1989-2012年間，關鍵詞頻率較低，研究尚處起步階段。2013-2019年間，“Capsicum annuum”、“heat stress”和“pepper”等詞頻率大幅增加，并出現了CaWRKY40、CabZIP63和“Ralstonia solanacearum”等具體分子術語。2020-2024年間，“Ralstonia solanacearum”的重要性進一步提升，躍升至第四位，表明耐熱性與抗病性交叉研究成為新熱點。
聚類分析將高頻關鍵詞分為四個主要群組：
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群組1（藍色）：以Capsicum annuum為核心，關聯CaWRKY40、CabZIP63、thermotolerance和Ralstonia solanacearum等，代表了分子與遺傳學研究主線。
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群組2（紅色）：以heat stress為核心，關聯pepper、abiotic stress、autophagy、gene expression等，側重于生理與分子響應機制。
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群組3（綠色）：包含heat tolerance和pollen viability，關注高溫對生殖過程（特別是花粉活力）的影響。
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群組4（紫色）：包含antioxidant enzymes和thermal stress tolerance，聚焦于抗氧化防御機制。
群組間的關聯（如1與2、1/2與3）表明，遺傳調控、生理生化響應以及生殖耐受性等研究主題相互交織，構成了一個綜合的研究網絡。
討論與結論
本研究通過文獻計量分析，清晰勾勒出辣椒耐熱性研究的發展脈絡。該領域在近十年關注度迅速提升，反映出應對氣候變化的緊迫性。研究成果高度集中于揭示植物應對熱脅迫的復雜分子網絡，尤其是轉錄因子（如CaWRKY40、CaWRKY6、CabZIP63）和熱休克蛋白（HSPs）的核心調控作用。這些機制不僅關乎耐熱性，還與對青枯菌等病原體的抗性存在交叉對話（crosstalk），為培育多重抗逆性品種提供了關鍵靶點。
然而，分析也暴露出研究的不平衡性。絕大多數工作聚焦于主要栽培種Capsicum annuum，而對觀賞辣椒等其他辣椒種類的研究嚴重不足（僅3篇）。此外，像巴西這樣的重要農業國在此領域的研究貢獻缺失，提示了未來研究的潛在方向。
綜上所述，未來的辣椒育種項目應充分整合這些分子層面的發現，致力于開發能夠同時抵御高溫和病害的強韌品種。加強國際合作，填補區域和研究對象上的空白，對于在全球氣候變化背景下構建可持續、有韌性的農業生產體系至關重要。
