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氫氣抗炎、抗凋亡、抗氧化和激素調(diào)節(jié)特性，氫分子療法也被用于COVID-19疾病?？寡趸匦詫游锖腿祟惣膊《加泻锰?。在農(nóng)業(yè)科學中，氫分子被用來延緩果實采后的成熟和衰老。然而，對花衰老的研究僅限于鮮花采前采后氫分子的應用。幸運的是，改良的氫分子工具有可能改善采后產(chǎn)品和儲存。這里討論了氫分子在花采前和采后的優(yōu)缺點。本文綜述了氫分子溶液在花卉保藏中的應用。

1. 介紹
隨著社會的飛速發(fā)展，人們對生活質(zhì)量要求的提高，花卉也受到更多人的青睞與關注?；ɑ艿纳虡I(yè)價值涉及從花農(nóng)到最終客戶的高品質(zhì)標準。鮮花被認為是愛情、儀式、欣賞、尊敬的美麗的象征，鮮花經(jīng)過物流和觀賞一定時間后會變色、彎曲、枯萎，導致產(chǎn)品質(zhì)量下降。采前、花瓶壽命和采后價值是評價切花商品質(zhì)量的最重要特征。切花采前品質(zhì)受溫度和季節(jié)變化的影響。采后質(zhì)量受多種遺傳因素的影響，包括采前環(huán)境條件、整個供應鏈的采后管理措施、植物成熟度、種植和收獲季節(jié)、營養(yǎng)狀況、水分平衡和采后溫度。在育種方案中，通過評價合適的基因型，選擇最佳貯藏和運輸溫度，施用蔗糖、水楊酸、谷氨酰胺、赤霉素、腐殖酸和1-甲基環(huán)丙烯等外源化學物質(zhì)，可以提高花瓶壽命和切花品質(zhì)。

在農(nóng)業(yè)科學中，氫分子被用于延緩果實采后成熟和衰老。氫及其形態(tài)是眾所周知的能量載體，應用廣泛，易于運輸。氫氣(氫氣)具有廣泛的生物效應，在醫(yī)學和農(nóng)業(yè)中是一種有用的工具。氫氣影響植物生長，增強抗逆性，并通過對細菌群落具作用防止木質(zhì)部導管中的細菌堵塞和腐爛。氫氣通過提高莖端切花表面有益菌的豐度，對玫瑰等切花具有有益作用，提高花瓶壽命質(zhì)量。切花采后衰老會導致重大的商業(yè)生產(chǎn)損失，這與一系列信號分子有關，如氫化鎂(氫化鎂)與氫氣釋放物質(zhì)、乙烯、ROS(圖1)和一氧化氮(NO)。近年來，以富氫水(富氫水)形式施用氫氣被證明可以延緩采后衰老，提高切花品質(zhì)。氫氣可以抑制乙烯的作用，通過信號轉(zhuǎn)導調(diào)控相關基因(Rh-ACS3、Rh-ACO1和Rh-ETR1)的表達，從而延緩花瓶期花的衰老。此外，氫氣刺激的NO可作為下游信號分子維持切花的采后品質(zhì)。本文就氫分子在花采后的利弊進行了討論。本研究探討了氫分子技術在花卉保鮮中的應用。 

圖1有效氫溶液在花卉保鮮劑中的可能作用。

2. 氫溶液對花采前和采后的影響
玫瑰在花瓶壽命的質(zhì)量對于支持提高采后技術的創(chuàng)新解決方案至關重要。在月季切花(Rosa hybrida ' Movie star ')中，富氫水的研究表明，通過調(diào)節(jié)莖端的細菌群落，可以顯著延長切花玫瑰的瓶插壽命。富氫水對玫瑰木質(zhì)部血管中由細菌定植和生物膜形成引起的細菌阻塞具有抑制作用。因此，它增加了吸水率，延長了切割玫瑰花瓶的壽命。通過對16S rRNA基因序列的高通量測序可知，富氫水在莖端切割面上顯著發(fā)育了細菌交流的豐富度。1% 富氫水在莖端切割表面形成有益豐度，可作為延長花瓶壽命的關鍵因素，對玫瑰的花瓶壽命影響最大。在另一種月季切花(Rosa hybrida ' Carola ')中，對氫氣釋放材料的研究，如氫化鎂處理的月季切花，被顯示為一種更靈活和方便的氫供應的替代工具。1mg/L氫化鎂處理的玫瑰切花的效果與電解產(chǎn)生10% 富氫水(下同)有關。本研究證實了NO刺激在氫化鎂延長切花瓶插壽命中的重要作用。

在百合切花中，0.5%和1%的富氫水處理提高了花瓶壽命，并保持最大花徑。對于月季切花，50% 富氫水處理顯著延長了花瓶壽命，最大花徑為。適當劑量的富氫水可提高百合和玫瑰切花的葉片相對含水量和鮮重。與對照相比，富氫水處理下百合和玫瑰切花的葉片氣孔尺寸減小。富氫水處理顯著降低了切花百合葉片MDA含量，降低了電解質(zhì)滲漏。百合和玫瑰切花抗氧化酶活性均有提高。外源施氫氣可以通過控制水分平衡和膜穩(wěn)定性，減少氣孔大小和氧化損傷[25]，提高切花瓶插壽命和采后品質(zhì)。

以百合(Lilium ' Manissa ')為材料，研究了采后新鮮度中氫氣與NO的關系，并鑒定了差異積累的蛋白質(zhì)。富氫水(1%)和150 μM SNP顯著提高花瓶壽命和質(zhì)量，而NO抑制劑抑制了富氫水的積極作用。蛋白質(zhì)組學分析表明，百合葉片中存在50個差異積累蛋白，并將其劃分為7個功能類別。其中，ATP合成酶CF1 α亞基(葉綠體)(AtpA)被富氫水上調(diào)，被NO抑制劑下調(diào)。過氧化氫對百合切花新鮮度的影響可能與NO有關，AtpA蛋白在這一過程中起重要作用。

采用氫納米氣泡水(納米氣泡氫水)對切下的康乃馨(Dianthus caryophyllus L.)進行了延緩衰老的篩選。與常規(guī)富氫水相比，納米氣泡氫水對溶解氫氣具有更高的濃度特性和停留時間。與蒸餾水相比，5% 納米氣泡氫水的施用顯著提高了康乃馨切花瓶壽命，其他劑量納米氣泡氫水(包括1%、10%、50%)和10% 富氫水的施用與鮮重和含水量損失有關，使花瓣發(fā)生電解質(zhì)滲漏、氧化損傷和細胞死亡。5% 納米氣泡氫水可抑制花瓶壽命期間核酸酶(包括DNase和RNase)和蛋白酶活性的升高趨勢。因此，納米氣泡氫水通過減少ROS積累和衰老相關酶的初始活性來延緩花瓣的衰老。在萱草(Hemerocallis fulva L.)品種‘大穗穗’中，采用富氫水進行采收前處理，不僅可以提高花蕾產(chǎn)量，而且可以通過抑制低溫貯藏條件下花蕾內(nèi)O2•−和過氧化氫的聚集來維持氧化還原動態(tài)平衡。提高膜功能，維持脂肪酸比例，降低脂質(zhì)過氧化延伸，防止黃花菜花蕾萼片在冷藏過程中褐變。此外，總酚含量的增加和多酚氧化酶活性的降低也為減緩芽褐變提供了條件。在萬壽菊(Tagetes erecta L.)中，使用50% 富氫水可使外植體的根數(shù)和長度增加。與對照相比，富氫水的使用延長了多酚氧化酶、過氧化物酶和吲哚乙酸氧化酶的活性。氫氣通過相對增加水分含量、代謝成分、與根相關的酶，并同時保持細胞膜完整性來
促進不定花外植體-根的發(fā)育(表1)。

表1 植物處理中氫形態(tài)的概述。

氫化鎂(氫化鎂)是一種高容量(7.6 wt%)的固態(tài)氫源，首次將其作為純度為98%、尺寸為0.5 ~ 25 μm的產(chǎn)氫源用于香石竹切花的采后保存。氫化鎂與檸檬酸緩沖液聯(lián)合使用，與氫化鎂水溶液相比，可顯著提高效率。與富氫水相比，其產(chǎn)氫量和氫在溶液中的停留時間均有所增加。氧化還原穩(wěn)態(tài)被重新建立，代表性衰老相關基因的進展轉(zhuǎn)錄本以及DcbGal和DcGST1部分地消失了。相反，這些反應被內(nèi)源性氫氣S的低氨基磺酸和氫氣S收集器抑制所阻斷。這些結(jié)果證實，氫化鎂供應氫氣可以通過氫氣S信號延長康乃馨切花壽命，這可能是一種氫釋放方法在花采后中的應用。

研究了切花玫瑰衰老過程中內(nèi)源乙烯的產(chǎn)生及乙烯基因在生物合成和信號轉(zhuǎn)導中的表達。在乙烯利中添加外源乙烯利可促進玫瑰切花的衰老，其中100 mg L−1乙烯利的衰老表型最明顯。研究表明富氫水(1%)以降低乙烯產(chǎn)量為最佳瓶瓶壽命。降低了1-氨基環(huán)丙烯-1-羧酸鹽(ACC)的積累，降低了ACC合成酶(ACS)和ACC氧化酶(ACO)活性。在乙烯生物合成中也產(chǎn)生了Rh-ACS3和Rh-ACO1的表達。富氫水在花期第4天至第6天增加了乙烯受體基因Rh-ETR1的轉(zhuǎn)錄，在衰老期收獲后第8天抑制了Rh-ETR3的轉(zhuǎn)錄。在經(jīng)富氫水處理的玫瑰切花中，當適當添加外源乙烯影響乙烯產(chǎn)量時，富氫水對Rh-ETR1和Rh-ETR3的表達仍然存在影響，富氫水在瞬時表達實驗中直接抑制了Rh-ETR3的蛋白水平。

3 氫工具在花卉保鮮液中的應用潛力觀察
新冠肺炎疫情影響了全球經(jīng)濟，包括花卉產(chǎn)業(yè)。保鮮劑不僅可以延長花卉的壽命，而且可以防止花卉出口價格的大幅下降?；ɑ鼙ｕr劑已被種植者、花商和客戶廣泛使用，以延長花瓶壽命和保持切花質(zhì)量。保鮮液具有許多優(yōu)點，如減少花瓶中的細菌劑，增加水分吸收，平衡切花代謝循環(huán)活動所需的碳水化合物。植物保鮮液可分為化學保鮮液和生態(tài)保鮮液兩種?；瘜W防腐劑溶液，如硫酸鋁、氨基氧乙酸、芐腺苷、鈣、硝酸鈣、二氯化鈣、氯化合物(次氯酸鈉、二氯異氰尿酸鈉、二氧化氯(ClO2)、氯化鈷、對苯二酚、8-羥基喹啉硫酸酯、硫代硫酸銀、硝酸銀、異噻唑啉酮和季銨鹽通過平衡滲透調(diào)節(jié)，可以延長花瓶壽命，促進開花，恢復花莖和花瓣大小或顏色。環(huán)保的解決方案可以配合多種因素，如延長花瓶壽命、控制水分吸收和防止細菌生長。氫氣溶液被分為一種環(huán)保的防腐劑。已知氫氣影響植物細胞的細胞功能。富氫水可以延長切花的瓶插壽命，包括康乃馨、玫瑰、洋桔梗、百合。氫氣在富氫水中的一個小缺點是停留時間，通常比其目前在水中的半衰期約為100 min要短。而氫氣的優(yōu)勢在于促進了內(nèi)壓高、表面帶負電荷的納米氣泡的形成，可以增加納米氣泡在液體中的停留時間和溶解度。

高凈值植物可能有廣泛的應用，不僅在支持人類保健方面，而且在延長花卉生命質(zhì)量方面也有廣泛的應用。納米氣泡氫水可減少衰老誘導的ROS積累，從而保持膜的完整性;納米氣泡氫水誘導核酸酶和蛋白酶活性的初始抑制，可部分緩解細胞死亡，延緩衰老，延長花的壽命。綜上所述，氫分子可以應用于花卉產(chǎn)業(yè)，延長花瓶壽命，只要提供的工具中，納米氣泡氫水介導的氫氣顯示出越來越多的可用性，已成為園藝的有力工具。此外，它們還能減少ROS的積累，抑制蛋白酶和核酸酶的活性。

氫最常作為氣體或液體儲存在小型移動和固定應用的罐中。一般來說，地質(zhì)儲存是大規(guī)模、長期儲存的最佳選擇，而儲罐更適合短期、小規(guī)模儲存。在花防腐劑中使用氫氣的成本效益分析沒有充分比較化學和生態(tài)環(huán)境解決方案。雖然可再生氫氣價格昂貴，但電解水等創(chuàng)新技術估計可以降低生產(chǎn)成本。因此，氫氣應用的估計成本主要取決于經(jīng)濟條件下的勞動力成本。然而，生理環(huán)境中的化學效應還沒有得到證實。調(diào)節(jié)切花衰老的途徑有NO、鈣離子(Ca2+)/鈣調(diào)素(CaM)、次氯酸鈉+氨基異丁酸+ 1-甲基環(huán)丙烯(ClAM)[29]、蔗糖+ ClO2等。當應用Ca2+螯合劑、Ca2+通道抑制劑和CaM拮抗劑時，NO對[41]瓶瓶壽命的促進作用被阻斷。Ca2+通道抑制劑硝苯地平本身通過抑制內(nèi)源性Ca2+對保鮮產(chǎn)生負面影響。氫溶液比其他方法更可取。氫溶液對多種微生物都有活性，包括細菌、酵母和真菌，而且是生態(tài)友好型。我們期待在低碳農(nóng)業(yè)時代，氫氣為環(huán)境和人類提供獨特的可再生環(huán)保解決方案，同時減少點火時的溫室氣體排放。