氢水对鲜花对的作用

氢气抗炎、抗凋亡、抗氧化和激素调节特性，氢分子疗法也被用于COVID-19疾病。抗氧化特性对动物和人类疾病都有好处。在农业科学中，氢分子被用来延缓果实采后的成熟和衰老。然而，对花衰老的研究仅限于鲜花采前采后氢分子的应用。幸运的是，改良的氢分子工具有可能改善采后产品和储存。这里讨论了氢分子在花采前和采后的优缺点。本文综述了氢分子溶液在花卉保藏中的应用。

1. 介绍
随着社会的飞速发展，人们对生活质量要求的提高，花卉也受到更多人的青睐与关注。花卉的商业价值涉及从花农到最终客户的高品质标准。鲜花被认为是爱情、仪式、欣赏、尊敬的美丽的象征，鲜花经过物流和观赏一定时间后会变色、弯曲、枯萎，导致产品质量下降。采前、花瓶寿命和采后价值是评价切花商品质量的最重要特征。切花采前品质受温度和季节变化的影响。采后质量受多种遗传因素的影响，包括采前环境条件、整个供应链的采后管理措施、植物成熟度、种植和收获季节、营养状况、水分平衡和采后温度。在育种方案中，通过评价合适的基因型，选择最佳贮藏和运输温度，施用蔗糖、水杨酸、谷氨酰胺、赤霉素、腐殖酸和1-甲基环丙烯等外源化学物质，可以提高花瓶寿命和切花品质。

在农业科学中，氢分子被用于延缓果实采后成熟和衰老。氢及其形态是众所周知的能量载体，应用广泛，易于运输。氢气(氢气)具有广泛的生物效应，在医学和农业中是一种有用的工具。氢气影响植物生长，增强抗逆性，并通过对细菌群落具作用防止木质部导管中的细菌堵塞和腐烂。氢气通过提高茎端切花表面有益菌的丰度，对玫瑰等切花具有有益作用，提高花瓶寿命质量。切花采后衰老会导致重大的商业生产损失，这与一系列信号分子有关，如氢化镁(氢化镁)与氢气释放物质、乙烯、ROS(图1)和一氧化氮(NO)。近年来，以富氢水(富氢水)形式施用氢气被证明可以延缓采后衰老，提高切花品质。氢气可以抑制乙烯的作用，通过信号转导调控相关基因(Rh-ACS3、Rh-ACO1和Rh-ETR1)的表达，从而延缓花瓶期花的衰老。此外，氢气刺激的NO可作为下游信号分子维持切花的采后品质。本文就氢分子在花采后的利弊进行了讨论。本研究探讨了氢分子技术在花卉保鲜中的应用。 

图1有效氢溶液在花卉保鲜剂中的可能作用。

2. 氢溶液对花采前和采后的影响
玫瑰在花瓶寿命的质量对于支持提高采后技术的创新解决方案至关重要。在月季切花(Rosa hybrida ' Movie star ')中，富氢水的研究表明，通过调节茎端的细菌群落，可以显著延长切花玫瑰的瓶插寿命。富氢水对玫瑰木质部血管中由细菌定植和生物膜形成引起的细菌阻塞具有抑制作用。因此，它增加了吸水率，延长了切割玫瑰花瓶的寿命。通过对16S rRNA基因序列的高通量测序可知，富氢水在茎端切割面上显著发育了细菌交流的丰富度。1% 富氢水在茎端切割表面形成有益丰度，可作为延长花瓶寿命的关键因素，对玫瑰的花瓶寿命影响最大。在另一种月季切花(Rosa hybrida ' Carola ')中，对氢气释放材料的研究，如氢化镁处理的月季切花，被显示为一种更灵活和方便的氢供应的替代工具。1mg/L氢化镁处理的玫瑰切花的效果与电解产生10% 富氢水(下同)有关。本研究证实了NO刺激在氢化镁延长切花瓶插寿命中的重要作用。

在百合切花中，0.5%和1%的富氢水处理提高了花瓶寿命，并保持最大花径。对于月季切花，50% 富氢水处理显著延长了花瓶寿命，最大花径为。适当剂量的富氢水可提高百合和玫瑰切花的叶片相对含水量和鲜重。与对照相比，富氢水处理下百合和玫瑰切花的叶片气孔尺寸减小。富氢水处理显著降低了切花百合叶片MDA含量，降低了电解质渗漏。百合和玫瑰切花抗氧化酶活性均有提高。外源施氢气可以通过控制水分平衡和膜稳定性，减少气孔大小和氧化损伤[25]，提高切花瓶插寿命和采后品质。

以百合(Lilium ' Manissa ')为材料，研究了采后新鲜度中氢气与NO的关系，并鉴定了差异积累的蛋白质。富氢水(1%)和150 μM SNP显著提高花瓶寿命和质量，而NO抑制剂抑制了富氢水的积极作用。蛋白质组学分析表明，百合叶片中存在50个差异积累蛋白，并将其划分为7个功能类别。其中，ATP合成酶CF1 α亚基(叶绿体)(AtpA)被富氢水上调，被NO抑制剂下调。过氧化氢对百合切花新鲜度的影响可能与NO有关，AtpA蛋白在这一过程中起重要作用。

采用氢纳米气泡水(纳米气泡氢水)对切下的康乃馨(Dianthus caryophyllus L.)进行了延缓衰老的筛选。与常规富氢水相比，纳米气泡氢水对溶解氢气具有更高的浓度特性和停留时间。与蒸馏水相比，5% 纳米气泡氢水的施用显著提高了康乃馨切花瓶寿命，其他剂量纳米气泡氢水(包括1%、10%、50%)和10% 富氢水的施用与鲜重和含水量损失有关，使花瓣发生电解质渗漏、氧化损伤和细胞死亡。5% 纳米气泡氢水可抑制花瓶寿命期间核酸酶(包括DNase和RNase)和蛋白酶活性的升高趋势。因此，纳米气泡氢水通过减少ROS积累和衰老相关酶的初始活性来延缓花瓣的衰老。在萱草(Hemerocallis fulva L.)品种‘大穗穗’中，采用富氢水进行采收前处理，不仅可以提高花蕾产量，而且可以通过抑制低温贮藏条件下花蕾内O2•−和过氧化氢的聚集来维持氧化还原动态平衡。提高膜功能，维持脂肪酸比例，降低脂质过氧化延伸，防止黄花菜花蕾萼片在冷藏过程中褐变。此外，总酚含量的增加和多酚氧化酶活性的降低也为减缓芽褐变提供了条件。在万寿菊(Tagetes erecta L.)中，使用50% 富氢水可使外植体的根数和长度增加。与对照相比，富氢水的使用延长了多酚氧化酶、过氧化物酶和吲哚乙酸氧化酶的活性。氢气通过相对增加水分含量、代谢成分、与根相关的酶，并同时保持细胞膜完整性来
促进不定花外植体-根的发育(表1)。

表1 植物处理中氢形态的概述。

氢化镁(氢化镁)是一种高容量(7.6 wt%)的固态氢源，首次将其作为纯度为98%、尺寸为0.5 ~ 25 μm的产氢源用于香石竹切花的采后保存。氢化镁与柠檬酸缓冲液联合使用，与氢化镁水溶液相比，可显著提高效率。与富氢水相比，其产氢量和氢在溶液中的停留时间均有所增加。氧化还原稳态被重新建立，代表性衰老相关基因的进展转录本以及DcbGal和DcGST1部分地消失了。相反，这些反应被内源性氢气S的低氨基磺酸和氢气S收集器抑制所阻断。这些结果证实，氢化镁供应氢气可以通过氢气S信号延长康乃馨切花寿命，这可能是一种氢释放方法在花采后中的应用。

研究了切花玫瑰衰老过程中内源乙烯的产生及乙烯基因在生物合成和信号转导中的表达。在乙烯利中添加外源乙烯利可促进玫瑰切花的衰老，其中100 mg L−1乙烯利的衰老表型最明显。研究表明富氢水(1%)以降低乙烯产量为最佳瓶瓶寿命。降低了1-氨基环丙烯-1-羧酸盐(ACC)的积累，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产生了Rh-ACS3和Rh-ACO1的表达。富氢水在花期第4天至第6天增加了乙烯受体基因Rh-ETR1的转录，在衰老期收获后第8天抑制了Rh-ETR3的转录。在经富氢水处理的玫瑰切花中，当适当添加外源乙烯影响乙烯产量时，富氢水对Rh-ETR1和Rh-ETR3的表达仍然存在影响，富氢水在瞬时表达实验中直接抑制了Rh-ETR3的蛋白水平。

3 氢工具在花卉保鲜液中的应用潜力观察
新冠肺炎疫情影响了全球经济，包括花卉产业。保鲜剂不仅可以延长花卉的寿命，而且可以防止花卉出口价格的大幅下降。花卉保鲜剂已被种植者、花商和客户广泛使用，以延长花瓶寿命和保持切花质量。保鲜液具有许多优点，如减少花瓶中的细菌剂，增加水分吸收，平衡切花代谢循环活动所需的碳水化合物。植物保鲜液可分为化学保鲜液和生态保鲜液两种。化学防腐剂溶液，如硫酸铝、氨基氧乙酸、苄腺苷、钙、硝酸钙、二氯化钙、氯化合物(次氯酸钠、二氯异氰尿酸钠、二氧化氯(ClO2)、氯化钴、对苯二酚、8-羟基喹啉硫酸酯、硫代硫酸银、硝酸银、异噻唑啉酮和季铵盐通过平衡渗透调节，可以延长花瓶寿命，促进开花，恢复花茎和花瓣大小或颜色。环保的解决方案可以配合多种因素，如延长花瓶寿命、控制水分吸收和防止细菌生长。氢气溶液被分为一种环保的防腐剂。已知氢气影响植物细胞的细胞功能。富氢水可以延长切花的瓶插寿命，包括康乃馨、玫瑰、洋桔梗、百合。氢气在富氢水中的一个小缺点是停留时间，通常比其目前在水中的半衰期约为100 min要短。而氢气的优势在于促进了内压高、表面带负电荷的纳米气泡的形成，可以增加纳米气泡在液体中的停留时间和溶解度。

高净值植物可能有广泛的应用，不仅在支持人类保健方面，而且在延长花卉生命质量方面也有广泛的应用。纳米气泡氢水可减少衰老诱导的ROS积累，从而保持膜的完整性;纳米气泡氢水诱导核酸酶和蛋白酶活性的初始抑制，可部分缓解细胞死亡，延缓衰老，延长花的寿命。综上所述，氢分子可以应用于花卉产业，延长花瓶寿命，只要提供的工具中，纳米气泡氢水介导的氢气显示出越来越多的可用性，已成为园艺的有力工具。此外，它们还能减少ROS的积累，抑制蛋白酶和核酸酶的活性。

氢最常作为气体或液体储存在小型移动和固定应用的罐中。一般来说，地质储存是大规模、长期储存的最佳选择，而储罐更适合短期、小规模储存。在花防腐剂中使用氢气的成本效益分析没有充分比较化学和生态环境解决方案。虽然可再生氢气价格昂贵，但电解水等创新技术估计可以降低生产成本。因此，氢气应用的估计成本主要取决于经济条件下的劳动力成本。然而，生理环境中的化学效应还没有得到证实。调节切花衰老的途径有NO、钙离子(Ca2+)/钙调素(CaM)、次氯酸钠+氨基异丁酸+ 1-甲基环丙烯(ClAM)[29]、蔗糖+ ClO2等。当应用Ca2+螯合剂、Ca2+通道抑制剂和CaM拮抗剂时，NO对[41]瓶瓶寿命的促进作用被阻断。Ca2+通道抑制剂硝苯地平本身通过抑制内源性Ca2+对保鲜产生负面影响。氢溶液比其他方法更可取。氢溶液对多种微生物都有活性，包括细菌、酵母和真菌，而且是生态友好型。我们期待在低碳农业时代，氢气为环境和人类提供独特的可再生环保解决方案，同时减少点火时的温室气体排放。