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黄瓜起源于喜马拉雅山南麓,喜温怕冷,对低温极敏感。本研究对115份黄瓜材料进行室外低温耐受性鉴定,并对25份黄瓜材料进行室内鉴定。以筛选出的耐冷黄瓜CM198和不耐冷黄瓜CQ15为试验材料,在6℃下处理32 h,进而测定和比较代谢组分,包括氨基酸、脂肪酸、脂质组、激素成分。同时,对黄瓜叶片和根进行转录组测序,鉴定和比较耐冷黄瓜和不耐冷黄瓜在低温胁迫下的差异表达基因,并与代谢组结果进行联合分析。这项研究对于深入了解黄瓜耐冷性状的生理机制和分子机制有重要意义。研究结果如下:1.在2月份进行黄瓜苗期低温耐受性室外鉴定。从115份材料筛选出强耐冷材料（High Resistant,HR）10份,耐冷（Resistance,R）材料24份、中等耐冷（Moderate Resisitance,MR）材料25份、不耐冷（Non-resistance,NR）材料23份、极不耐冷（Sensitive,S）材料33份。进而对7份HR材料进行室内鉴定,并选择4份R材料,14份S材料作为对照。结果显示,移至低温（6℃）1 d后,所有黄瓜的冷害指数都低于0.25;处理7 d后,76%的黄瓜材料冷害指数高于0.75。特别地,所有的HR材料在移后3 d均表现出强耐冷但之后开始出现差异,其他黄瓜在处理1d后开始出现不同程度冷害症状。因此,6℃处理1-2 d是进行植物生理研究的最佳时期,处理3 d是进行室内低温耐受性鉴定的最佳时期。2.以最耐冷黄瓜CM198和极不耐冷黄瓜CQ15为研究对象,6℃处理32 h后分析叶片中氨基酸组分。结果,27种目标氨基酸或氨基酸衍生物中,23种有显著性差异,包括脯氨酸、丙氨酸、精氨酸、天冬氨酸等。黄瓜CM198显著高于黄瓜CQ15的氨基酸类别有16种,显著低于后者的有7种。差异最大的是天冬酰胺、蛋氨酸,二者在耐冷CM198中的含量分别是不耐冷CQ15的3.46和2.15倍。耐冷种质中较高含量的游离氨基酸,除作为渗透调节剂外,还通过及时补充三羧酸循坏和糖酵解途径中的中间产物,间接影响植物的呼吸作用,从而降低低温对黄瓜的伤害。3.以最耐冷黄瓜CM198和极不耐冷黄瓜CQ15为研究对象,6℃处理32 h后分析叶片中脂肪酸组分。一共检测出26种脂肪酸,且在黄瓜CM198和黄瓜CQ15中都有检出。其中共检测出差异脂肪酸7种,黄瓜CM198显著高于黄瓜CQ15的氨基酸类别有3种,显著低于后者的有4种。具体差异脂肪酸有乙酸、己酸、丙酸、异丁酸、戊酸、异戊酸和棕榈油酸,其中棕榈油酸为不饱和脂肪酸。除乙酸外（＞110μg/g）其他6种脂肪酸含量都很少（＜10μg/g）。推测脂肪酸差异不是黄瓜耐冷的主要因素,黄瓜冷害导致乙酸含量增加。4.以最耐冷黄瓜CM198和极不耐冷黄瓜CQ15为研究对象,6℃处理32 h后分析叶片中激素组分。一共检测出7种激素,且在黄瓜CM198和黄瓜CQ15中都有检出,且都存在显著差异。黄瓜CM198显著高于黄瓜CQ15的激素类别有5种,包括利波腺苷IPR、脱落酸ABA、芸苔素内酯BR、二氢玉米素DZ、异戊烯腺嘌呤IP;显著低于后者的有2种,包括吲哚丁酸IBA和茉莉酸-异亮氨酸JA-ILE。黄瓜CM198中ABA与黄瓜CQ15中脱落酸ABA的浓度均为最高,分别为28.2ng/g、23.06 ng/g,差异最大的利波腺苷IPR,黄瓜CM198比黄瓜CQ15高3.3倍。上述植物内源激素可能参与黄瓜低温耐受性调控。5.以最耐冷黄瓜CM198和极不耐冷黄瓜CQ15为研究对象,6℃处理32 h后分析叶片中脂质组分。一共检测出460种脂质组分,且在黄瓜CM198和黄瓜CQ15中都有检出,其中差异脂质组分218种,绝大多数差异脂质组分在耐冷材料中含量高。耐冷CM198中脂质成分显著性高的有151个,主要包括鞘脂类12种、甘油脂类115种、甘油磷脂类21种,游离脂肪酸3种。不耐冷材料CQ15显著高的有67种,其中鞘脂类10种、甘油脂类16种、甘油磷脂类38种,游离脂肪酸3种。耐冷黄瓜和冷敏黄瓜不仅差异脂质组分数量多,差异程度也很大。共有73种脂类差异在1倍以上,差异最大的一种甘油三酯相差近4倍。推测脂类差异是黄瓜耐冷的主要因素,耐冷种质中较高含量的甘油脂类和鞘脂类,通过储能脂质放能和结构脂质维持紧密双分子结构,从而降低低温对黄瓜的伤害。6.以最耐冷黄瓜CM198和极不耐冷黄瓜CQ15为研究对象,6℃处理32 h后比较分析叶片和根系的转录组。叶片转录组,黄瓜CM198和黄瓜CQ15共有1004个差异表达基因（DEGs）,黄瓜CM198转录水平高于黄瓜CQ15的DEGs有706个,低于黄瓜CQ15的DEGs有298个。根系转录组,黄瓜CM198和黄瓜CQ15共有340个DEGs,黄瓜CM198转录水平高于黄瓜CQ15的DEGs有160个,低于黄瓜CQ15的DEGs有180个。可见,耐冷黄瓜和冷敏黄瓜在叶片的差异大于根系,且耐冷黄瓜的基因活力高于冷敏黄瓜。与代谢组进行关联分析,其中与脂肪酸代谢相关的差异基因有14个,氨基酸代谢相关的差异基因有12个,脂质代谢相关的差异基因有12个,主要参与编码羟基肉桂酰转移酶、脂氧合酶、脂肪酶/脂氧合酶、FAD连接的氧化酶、乙酸异戊酯水解酯酶等途径。