氫氣農業(yè)植物作用的研究意義巨大
植物通常在次優(yōu)條件下生長，植物脅迫對全球農業(yè)有重大的不利影響。因此未來的糧食安全將依賴于更好的植物生長和更高的生產能力，在人口的增長和對食物的需求增加的情況下糧食供應顯得更加重要。
已經證明，氣候變化驅動的非生物壓力導致糧食損失生產力下降，危及未來糧食安全，導致全球農產品成本損失估計超過170美元，每年大約10億美元。通過抗植物脅迫以提高植物生長和生產力，開發(fā)簡單和廉價的解決方案，是應對這一挑戰(zhàn)的重要策略。
氫是宇宙中含量最輕和最多的元素，宇宙質量大約75%是由氫組成。在標準壓強和溫度條件下，氫氣是高度可燃、無色無味無臭的雙原子氣體分子。獨立氫原子在大氣中含量稀少，主要是氫分子形式存在。氫氣是電中性非極性分子，曾經被認為生理相對惰性分子。氫氣能從植物組織內釋放，這是許多年前就被學術報道過。最近研究表明氫氣具有抗凋亡抗氧化損傷效應，氫氣的重要生物醫(yī)學地位被確定。另外，在不同類型生物如細菌、綠藻和高等植物組織內氫氣能代謝被廣泛報道（Russell et al. 2020)。
不同級別生物體系細胞具有制造氫氣的能力說明氫氣在非常大跨度生物系統(tǒng)中的重要地位。細菌和真核細胞都具有合成氫氣的能力更說明氫氣生物價值的普遍性。一般來說，生物體系能合成的物質都可以對生物體產生作用，這符合生物體系自身穩(wěn)定調節(jié)的需要。因為產生某種物質意味著這種代謝過程的活躍程度，產物一般會對產生過程發(fā)揮負向調節(jié)。
雖然氫氣在植物細胞內產生過程仍然不清楚，但在植物和動物研究中氫氣的生理調節(jié)作用和機制越來越多被理解。在適應和發(fā)育過程中，氫氣的信號整合作用開始被認識。在植物中，氫氣不僅具有基因表達調節(jié)作用，而且具有信號傳導作用，參與管理多種應激反應。氫氣參與管理的應激反應因子包括冷、金屬、紫外線、高光照和高鹽等(Cui et al. 2020)。
這里所謂植物的生理學效應主要是指生長發(fā)育，抗脅迫作用類似抗毒效應或抗病能力或藥理作用。無論是生理作用，還是藥理作用，都是氫氣對植物具有強大生物作用的體現。結合氫氣產生能力和生理藥物作用，氫氣在植物世界的生物學地位是非常高的。
因此，進一步理解氫氣參與細胞應激反應，提高細胞耐受應激能力，對于將來氫氣在農業(yè)植物領域的應用具有重要意義。
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