硅是地球表面第二丰富的元素,在植物体内常以无定形二氧化硅或可溶性硅形式存在。硅不是植物的必需养分,但可通过直接抑菌、形成物理屏障、诱导合成防御性酶和化合物来提高植物对生物和非生物胁迫的抗性。然而,硅是否影响厚皮甜瓜果实愈伤尚未见报道。本研究通过使用50mmol/L硅酸钠处理人工损伤的厚皮甜瓜果实“玛瑙”,评价硅酸钠处理对果实愈伤效果的影响,在转录组分析的基础上,揭示糖代谢、脂肪酸代谢和苯丙烷代谢在果实伤口处愈伤形成中的作用机制。结果如下:1.硅酸钠处理降低了愈伤期间损伤果实的失重率以及接种Trichothecium roseum果实的病情指数,促进了伤口处聚酚软木脂（SPP）、聚酯软木脂（SPA）、木质素和硅的沉积,提高了SPP、SPA和木质素沉积的细胞层厚度,增加了硅层厚度以及相对含量。硅酸钠处理还提高了愈伤期间果实伤口处的L*,降低了a*和b*值。此外,硅酸钠处理还增加了伤口处组织的硬度和脆度,降低了回复性。2.转录组测序结果表明Control 1 d vs Control 0 d中,共有差异基因4576个,上调的基因数量达到2521个,下调的基因有2055个。而Si 1 d vs Control 1 d中,共有差异基因720个,上调的基因259个,下调的基因461个。通过GO功能富集分析,生物过程中脂肪酸生物合成过程和脂肪酸代谢过程贡献显著。通过KEGG代谢通路富集分析,植物激素信号转导、植物与病原菌互作和苯丙烷生物合成贡献显著。此外,淀粉和蔗糖代谢、糖酵解/糖异生、磷酸戊糖途径和脂肪酸降解也参与了愈伤。3.硅酸钠提高了伤口处的蔗糖磷酸合酶、蔗糖合成酶、酸性转化酶和中性转化酶的活性,促进了蔗糖转化。硅酸钠激活了伤口处的己糖激酶和丙酮酸激酶,增加了ATP和AMP含量,提高了能荷。硅酸钠还增加了伤口处的6-磷酸葡萄糖脱氢酶和6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶活性,诱导NADP和NADPH合成。4.硅酸钠上调了伤口处磷脂酶A2的表达量和活性,促进了伤口处油酸、亚油酸和亚麻酸的释放,提高脂肪酸的不饱和度。硅酸钠还上调了伤口处聚酯软木脂单体合成相关酶长链酰基Co A合成酶、β-酮脂酰Co A合酶、细胞色素P450加氧酶、脂肪酰Co A还原酶和甘油-3-磷酸酰基转移酶表达量和活性,提高了ABC转运蛋白的表达量和含量。5.硅酸钠提高了伤口处苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羟化酶和4-香豆酸辅酶A连接酶的活性,增加了果实伤口处肉桂酸、ρ-香豆酸、咖啡酸、阿魏酸、芥子酸和总酚的含量。硅酸钠提高了伤口处肉桂酰转移酶、香豆酰-3-羟化酶、咖啡酰辅酶A氧甲基转移酶、肉桂酰辅酶A还原酶、阿魏酸-5-羟化酶和咖啡酸氧甲基转移酶的活性,增加了伤口处ρ-香豆醇、松柏醇、芥子醇和木质素的含量。此外,硅酸钠还提高了伤口处POD的活性和H2O2的含量。综上所述,硅酸钠通过激活厚皮甜瓜果实伤口处糖代谢、脂肪酸代谢以及苯丙烷代谢,促进了伤口处软木脂和木质素的沉积,加速愈伤组织在伤口处的形成。硅酸钠还促进硅在伤口处的积累。愈伤组织和硅在伤口表面形成的物理屏障,降低了损伤果实的失重率和病情指数,提高了伤口处的硬度。