金针菜为百合科（Liliaceae）萱草属（Hemerocallis）植物,其幼嫩花蕾作为可食用组织,具有对乙烯不敏感的特性。尽管与干制金针菜产品相比,鲜食金针菜维持了组织更好的口感及叶绿素、抗坏血酸等营养成分的含量,但市场上鲜食金针菜的销售较少。这是因为金针菜的采收期正值高温季节,采后常温下组织极易开花衰老,从而影响金针菜的加工、销售半径和货架期,也严重制约着鲜食金针菜产业的可持续发展。因此,了解并开发控制鲜食金针菜衰老的保鲜技术具有重要意义。最近的研究发现,氢气（H2）在调节植物根系发育、气孔关闭和非生物胁迫等过程中提高了组织的抗氧化能力。与这些生物过程类似,在果蔬组织的衰老过程中,细胞内氧化还原平衡状态出现崩溃。这提示我们探查H2对果蔬衰老的调控作用。与对乙烯不敏感的金针菜不同,猕猴桃（Actinidia deliciosa）是一种对乙烯信号极为敏感的果实,因而为研究工作提供了另一个很好的材料。基于此,本研究以对乙烯敏感性不同的金针菜和猕猴桃为试验材料,分析了 H2对植物组织衰老调控的潜在机制。具体研究结果如下:1.采前H2处理对金针菜生长发育及采后衰老的影响试验比较了不同浓度（0.8和1.6μmol L-1）H2处理对金针菜生长发育及采后耐贮性的影响。结果表明,在调查的时间内,较对照和1.6 μmol L-1H2处理相比,0.8μmol L-1 H2处理提高了金针菜的总产量。因此随后的试验分析了 0.8 μmol L-1 H2处理对低温贮藏金针菜衰老的影响。结果发现,褐变是影响金针菜贮藏期限的关键问题。然与对照相比,H2处理减缓了鲜食金针菜的褐变程度,这与其下降的多酚氧化酶活性一致。该处理也维持了采后金针菜组织内氧化还原状态的平衡,比如该处理样品表现出较低的相对电导率、脂质氧化水平和活性氧积累。另外,H2处理也推迟了金针菜样品中不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸比率的下降。对金针菜内源H2水平的测定表明,在金针菜采后贮藏过程中,内源H2含量呈下降趋势。相比而言,外源H2处理维持了组织中内源H2的较高水平。这些结果显示,内源H2的代谢影响着金针菜的发育和衰老过程,然而采前H2处理不但可提高金针菜的总产量,而且减缓了采后金针菜的褐变进程。2.NO参与H2减缓采后金针菜的衰老过程试验以富氢水和硝普钠分别作为H2和NO供体,同时以一氧化氮专一清除剂（cPTIO）作负对照,首先研究了 H2和NO对低温贮藏（0-2℃）金针菜衰老生理的影响。结果发现,较蒸馏水对照相比,H2和NO处理均维持了金针菜的较低呼吸速率和脂质过氧化水平,延缓了其开花进程。相反,cPTIO处理加快了金针菜的开花进程。为了进一步了解H2和NO对金针菜衰老的调控机制,试验采用蛋白质组学的方法,分析了 H2和NO对金针菜衰老过程中蛋白质表达的影响。结果发现,H2和NO调控的差异蛋白点主要参与了前体代谢物和能量的生成、胁迫反应和核苷三磷酸生物合成过程。通过GO和KEGG互作网络分析发现,H2调控的多数蛋白参与了氧化磷酸化过程,并且可能对ATP合酶的α-亚基蛋白具有调控作用。H2和NO均提高了能量合成蛋白的表达水平。为了证实这一结果,试验分析了处理对组织能量状态的影响。与预期的结果一致,H2和NO也维持了组织较高的能荷状态,而cPTIO则降低了组织的ATP含量及能荷水平。基于H2和NO在调控金针菜衰老方面的这些共性特点,为进一步探查二者之间的交互关系,试验用H2、NO、cPTIO的单独与组合处理金针菜。试验结果再次表明,H2和NO可减缓采后金针菜的开花进程,并且它们的这种作用可被cPTIO削弱,这暗示NO参与了 H2起作用的路径。内源NO检测的结果证实了 H2处理可提高组织内源NO的水平。随后的钨酸钾、H2单独与组合处理试验进一步证明,H2可能通过提高组织内硝酸还原酶活性而诱发NO的合成。这些结果表明NO参与了 H2减缓采后金针菜衰老的过程。3.H2和NO对金针菜衰老过程小分子物质代谢的影响试验利用液相色谱-四级杆-飞行时间质谱技术首先分析了金针菜从采收→细胞膨大→开花→衰老过程小分子代谢物的变化规律。根据变量权重>1寻找差异代谢物,确定了影响采后金针菜衰老的生物标志物:柠檬酸、脯氨酸、槲皮素、苯乙胺、色氨酸,精氨酸、丝氨酸、苏氨酸、酪氨酸、多巴胺、琥珀酸、S-腺苷甲硫氨酸、2-苯乙酰胺、L-苹果酸、顺-乌头酸和L-苯丙氨酸。除槲皮素外,其它物质均与乙醛酸代谢和三羧酸循环之间存在直接或间接联系。在此基础上,随后的试验解析了 H2和处理对金针菜衰老过程小分子物质代谢的影响。研究发现,H2和NO处理对采后金针菜衰老的调控作用与其组织内较高的柠檬酸、苯丙氨酸、抗坏血酸和草酰琥珀酸含量有关。另外,与H2不同的是,NO处理维持了组织内较高的莽草酸和琥珀酸含量。4.H2对常温贮藏猕猴桃乙烯（C2H4）生物合成的影响试验进一步测试了 H2熏蒸处理对猕猴桃衰老的影响。结果显示,在猕猴桃后熟过程中,内源H2含量下降,然而H2熏蒸处理不仅增加了组织内源H2的含量,而且推迟了果肉的软化和细胞壁的降解。H2也抑制了猕猴桃果实乙烯的生成,这主要是因为H2降低了 1-氨基环丙烷羧酸（ACC）含量、ACC合成酶（ACS）和ACC氧化酶（ACO）活性及其基因表达水平。而且,H2阻碍了外源乙烯或ACC诱导的C2H4生成和后熟进程。这些结果表明,H2对猕猴桃后熟过程的推迟作用与其抑制乙烯生物合成密切相关。综上所述,本研究揭示了 H2调控金针菜和猕猴桃衰老的生理机制。这些研究结果不仅明确了 H2起作用的下游信号分子,而且可对NO调控果实衰老的知识结构产生新的见解,最重要的是可为调控果蔬后熟衰老提供新的思路和方法。