氢气缓解菲毒理的生理和分子机制初探(2)
甘薯是重要的农作物，是保证粮食安全的底线作物，而且甘薯是重要的保健食品，甘薯不仅是粮食安全的底线作物，更成为现代生活中新兴的保健食品。甘薯还是能源原料潜力最大的作物以及食品、淀粉、化工、医药等行业的重要原料[4]。徐州作为甘薯的种植大省，甘薯在徐州的农业经济体系中具有不可替代的重大意义，然而甘薯对菲污染具有较高的敏感性；
（1）从形态而言，甘薯地上部分生物量高，叶片大，蒸腾作用强，空气中的菲易于通过表皮沉积进入细胞；甘薯的主要食用部位包括甘薯幼苗及薯块，尤其是由甘薯根系发育而成的薯块，易于富集大量的菲，通过食用途径进入人体。（2）甘薯种植在徐州地区，徐州重工业发达，受到的污染也极为严重，包括灌溉用水和土壤、空气污染，这也就意着甘薯种植土壤可能也受到了严重的污染，菲的污染已经严重制约甘薯的产量以及粮食安全[5]。
氢气生物学是研究氢气的生物学效应的一门科学，是生物学的一个新兴分支学科。研究发现，氢气对于生命有着重要意义，贯彻在生物体的许多生理活动中，同时作为一种性质稳定的惰性气体，近年来，氢气也在医学领域大放光彩[6]。早在20世纪，就有人发文献证明，利用有效处理的高压氢气，通过抗氧化作用可有效治疗动物皮肤恶性肿瘤[7，8]。 曾经日本医科大学于2007年在《自然医学》发表文章，氢气在医学学科方面就有很多出色的效果[6]。早在20世纪中期，伦威克等人的发现[9,6]，众多植物科学家的不断探索，使氢气生物学的研究也在植物学领域得到长足的发展。
氢气来参与调节植物的生理功能的作用效果也十分显著，尤其是在植物抵御逆境胁迫条件下具有非常重要的作用[9]。研究发现，氢气对种子萌发具有相当深刻长远的影响比如绿豆、水稻以及苜蓿的种子[5]；同时发现，饱和氢气水处理可提高抵御水稻以及拟南芥在盐胁迫环境[10]。此外，研究发现，氢气通过水处理工序会影响植物的开花时间例如可以诱导苜蓿的生理生化上的一系列的表达，来减轻由一些物质所引起的氧化伤害[5,11,12]。氢气可能属于一类通过血红素加氧酶1信号途径减轻氧化伤害的气体信号分子（HO-1）[11]。水处理过的氢气可以提高水稻以及拟南芥的抗盐能力，显然这种抗盐能力的提高可能与氢气减轻了盐胁迫诱发的活性氧伤害相关。此外，氢气可以提高苜蓿重金属镉的抵抗能力是由于氢气提高了苜蓿的抗氧化能力[13]。
氢气具有很好的抗氧化效果，不但可以诱使植物中的一些抗氧化酶基因的表达，而且发现了植物激素受体蛋白基因的表达也可以被氢气所影响从而影响植物调节激素的作用，同一时间发现一些植物在植物激素和胁迫因子的环境下进行诱导也可以产生氢气，例如水稻 [14，15]。其原因的猜想，或许由于水稻的氢化酶基因在基因进化中被诱导出现产生氢气的蛋白，实验同样发现一些相关植物激素和很多胁迫因素的都会诱导水稻中与产氢的相关基因和能力[16,17，18]。
因此，氢气这种气体在植物中很可能是一种非常重要的信号分子[19]，与植物的生长发育和逆境适应有着密切的关系。但是氢气是否能够缓解多环芳烃对植物的毒害作用仍未可知，急待进一步研究。
因此，综上所述，通过研究甘薯幼苗在菲胁迫环境下的生长发育状况以及对其生理代谢活动的影响都是十分重要的和具有一定的实际意义，此外，尝试利用氢气水溶液提高甘薯对菲的抗性对保障我国甘薯产业及粮食安全也具有重要意义。
1材料与方法
1.1供试材料
1.1.1实验材料
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