华南植物园研究发现氢气对植物激素效应具有调节功能

气体和生物的关系十分密切，除二氧化碳和氧气与光合作用的联系以外，一些相对次要的气体如氢气、甲烷、乙烯、一氧化碳、一氧化氮和硫化氢等，都已经证明参与多种生命活动。而且从进化角度看，地球生命的起源是原始大气和海洋，因而水和气体是生命起源的最重要环境条件。各类气体的生物学效应，在生物医学领域已较为重视。

氢气是无色、无嗅、无味气体，长期以来认为是没有生理效应的气体分子，通常被认为是一种可以开发利用的未来清洁能源。在细菌和藻类，氢气代谢由于在新能源领域的重要价值而被深入研究。氢气长期被认为是生理惰性气体，直到2007年，NatureMedicine发表一篇论文认为氢气可以专一性地清除羟自由基和过氧亚硝基阴离子，人们才关注氢气在动物和人类医学临床上的应用。目前，在基础和临床医学领域，氢气的作用也已经成为研究热点，研究发现氢气作为一种理想的抗氧化物质对大量疾病和损伤具有治疗作用。氢气在高等植物中的作用很少得到研究。尽管早在1947年就有人发现分离的叶绿体中有氢气的释放，但在高等植物中是否存在氢化酶则一直没有找到明确的证据。氢气是否对高等植物具有生理效应，也鲜有深入的报道。

中科院华南植物园植物营养生理研究组曾纪晴博士与张明永研究员等科研人员在氢气的植物学效应方面进行了探索性研究，发现氢气对植物的生理功能具有重要的调节效应，特别是对植物抵御逆境胁迫具有重要的作用。研究发现，氢气对绿豆和水稻的种子萌发具有重要影响，同时对各类植物激素对绿豆种子萌发的影响具有促进或抑制的作用。发现氢气对水稻的各类生长激素受体和各类抗氧化酶的基因表达具有显著的影响。证明水稻自身具有产生氢气的作用。研究从基因进化角度，推测产生氢气的蛋白可能是来自水稻的氢化酶基因，发现水稻产氢能力和推测的水稻氢化酶基因可以受到多种胁迫因素以及植物激素的诱导。根据上述研究，提出氢气可能是一种重要的植物气体信号分子。

该研究已在线发表在国际学术期刊PlosONE上。这是国际上第一篇关于氢气对植物激素效应调节的研究论文。