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五枝茅(Ficus hirta Vahl)是中国岭南地区常见的。它是民间的一种食药同源植物，叫广东人参。华南客家人用于脾虚、肺结核、虚弱、风湿、盗汗、无乳症等疾病。五知茅草是以榕树的根为药材。主要分布在广东、广西、江西、福建、云南、中国香港和东南亚国家。从五枝茅中分离鉴定出的化合物主要有香豆素、黄酮类化合物和挥发油。现代药理学研究表明，这些化合物具有抗氧化、、、抗病毒、抗肿瘤等作用。

事实上，的主要药效成分通常是植物次生代谢产物。研究表明，应激在正品药材的形成中起着重要作用。当植物受到生物或非生物因素的时，它们可以通过体内抗性基因的表达，合成并积累一系列具有抗病能力的低相对分子质量化合物，以抵御病原菌的入侵。这些物质通常被称为植物抗毒素。植物抗毒素通常是植物次生代谢产物，是植物在次生代谢过程中产生的一类小分子化合物。常见的次生代谢产物包括生物碱、类黄酮、萜类、蒽醌、香豆素和木质素。胁迫条件可以促进植物次生代谢产物的积累，次生代谢产物的积累可以提高植物的抗逆性。因此，提高植物抗逆性的措施有望促进植物次生代谢产物的积累，从而提高的正品质量。五枝茅的有效成分香豆素、黄酮类化合物和挥发油是常见的植物次生代谢产物。通过胁迫条件或其他方法提高五枝茅的抗逆性，有望提高五枝茅的质量及其活性成分的含量。

我们发现氢通过调节植物信号转导参与植物的胁迫反应。氢水处理能提高植物的抗病性和水稻幼苗的耐盐抗旱性。胁迫处理也能提高水稻释放氢气的能力。氢水处理可以减少重金属胁迫对植物的危害。氢水对绿豆和水稻根系和幼苗生长均有促进作用。因此，我们提出了氢农业的概念，即利用氢水和其他种类的氢肥促进作物生长，提高作物的抗逆性，以减少农药和化肥的使用，保护生态环境，确保食品安全。此外，在种植中施用氢肥可以提高有效成分含量，提高产量，提高抗逆性，从而提高正品药材的质量。

为了确定氢分子是否能增加植物次生代谢物的含量，以及氢调控次生代谢物合成的分子机制，我们对五枝茅的代谢组和转录组进行了分析。

选取华南植物园生长的五芝茅(Ficus hirta Vahl)植物12株，平均分为处理组和对照组。将纯化氢气(99.99%，v/v)(佛山科迪)以200 毫升每分钟的速度注入5 L纯水中吹泡3 h，得到饱和氢水。氢浓度用便携式氢检测仪( hh -1000日本)测定。实验组给予0.8 ppm的氢水，每周1次，共3次，对照组给予纯水。第15天，采集五芝茅根，液氮冷冻，保存在−80°C，提取代谢物并进行RNA-Seq。

我们的研究采用LC-ESI-MS/MS和RNA-seq技术分析了与氢水作用有关的叶榕根系代谢谱的总体变化。结果表明，氢水导致了五芝茅根系代谢的显著变化。显著上调的代谢产物包括柚皮素、佛手柑烯、橙皮苷和苯并呋喃类化合物。五枝茅的主要活性成分为黄酮类化合物和香豆素类化合物，由苯基丙烷合成。结合RNA-seq获得的转录组数据，我们发现苯丙素的生物合成和代谢可能是氢水干扰的主要代谢途径。此外，我们还发现氢分子可能调控与植物信号转导、抗逆性和次生代谢产物合成相关的转录因子基因的表达。本研究为了解氢的植物效应机制提供了重要线索和证据，为氢农业在栽培中的应用提供了理论依据。

论文作者来自中国科学院华南植物园曾纪晴。

文章采用转录组和代谢组学方法，发现氢水浇三次（15天）可以引起五芝茅根代谢产物和基因转录水平的改变，这对于理解和分析氢气的植物效应提供了重要信息，作者根据研究结果发现氢水对这种南方中医的品种产生了明显的促进作用。不过作为植物效应研究，没有提供在植物和特定部位外观和质量的数据，感到不够全面。而这些数据应该是研究中必然记录的内容，这是本研究的遗憾之处。