为了探讨外源褪黑素（N-乙酰-5-甲氧基色胺,melatonin,MT）对黄瓜叶片衰老的缓解效应,以‘硕丰210号’黄瓜（Cucumis sativus L.）为试材,研究不同叶龄（7d、14d、21d、28d、35d和42d）黄瓜叶片内源MT含量及其合成关键基因表达量的变化规律,探明MT与叶片衰老的关系;在此基础上,以清水处理为对照（CK）,研究叶面喷施100μmol·L-1MT对不同叶龄叶片叶绿素代谢、光合功能、抗氧化系统及黄瓜生长、产量的影响,揭示外源MT缓解黄瓜叶片衰老的生理机制。主要研究结果如下:1.随着黄瓜叶片叶龄的增加,内源MT关键合成酶色氨酸脱羧酶（TDC）、N-乙酰基-5-羟色胺甲基转移酶（ASMT）和色胺-5-羟化酶（T5H）m RNA表达及内源MT含量均显著上调,这说明内源MT参与调控叶片的自然衰老进程。2.丙二醛（MDA）含量和电解质渗漏率（EL）随叶龄的增加而增加,但MT处理的MDA含量和EL始终低于清水对照;在7-28d叶龄时,衰老相关基因（SAG20）和细胞程序性死亡相关基因（PDCD）的m RNA相对表达量变化幅度较小,至35d叶龄时,SAG20和PDCD的m RNA相对表达量均显著上调,但与清水对照相比,MT处理下二者的表达量均显著降低,这说明MT可以参与调控黄瓜叶片的衰老。3.在黄瓜叶片衰老过程中,叶绿素a和b含量均呈现出先升高后下降的趋势,在28d叶龄时达到最大值,叶绿素合成关键酶植物镁离子螯合酶（Mg CH）和植物亚铁离子螯合酶（Fe CH）活性、叶绿素降解关键酶脱镁叶绿素水解酶（PPH）和脱镁叶绿酸a加氧酶（PAO）活性及相对表达量的变化趋势与叶绿素含量相似;与H2O处理相比,外源MT可以显著增加衰老叶片中Mg CH、Fe CH活性,降低PPH和PAO的活性及其m RNA表达进而增加叶绿素含量。4.MT处理可显著提高黄瓜功能叶和衰老叶光合速率（Pn）、Rubisco最大羧化速率(Vc,max)、核酮糖-1,5-二磷酸最大再生速率(Jmax),以及光下实际光化学效率(ΦPS II)、暗下光系统II（PS II）最大光化学效率（Fv/Fm）、光化学猝灭系数（q P）和电子传递效率（ETR）,明显降低非光化学猝灭系数（NPQ）。此外,OJIP曲线中J点（30ms）的相对可变荧光（VJ）和I点（30ms）的相对可变荧光（VI）在35d叶龄之前随着叶龄的增加趋于下降,35d后叶片开始衰老,VJ和VI显著上升,而单位面积有活性的反应中心的数量（Rc/Cm）、用于电子传递的量子产额(φEo)、光系统I（PS I）反应中心活性（ΔI/I0）和Rubisco活化酶（RCA）的活性及相对表达量均随着叶片的衰老逐渐下降,但与清水对照相比,MT处理下VJ和VI显著降低,Rc/Cm、ΔI/I0和RCA活性及m RNA丰度均显著增加,说明MT能够延缓衰老对PS I和PS II反应中心的伤害,提高功能叶片和衰老叶片的光合效率;进一步测定发现,MT处理可以显著提高黄瓜的生长量和产量。5.随着叶片叶龄的增加,叶片中过氧化氢（H2O2）和超氧阴离子（O2.-）含量逐渐增加,同时超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性及其m RNA相对表达量和还原型抗坏血酸（ASA）、还原型谷胱甘肽（GSH）含量、还原/氧化型抗坏血酸（ASA/DHA）、还原/氧化型谷胱甘肽（GSH/GSSG）比值亦显著增加,但与清水对照相比,MT处理下衰老叶片的抗氧化酶活性及氧化还原物质含量多显著高于CK,H2O2和O2.-含量显著低于CK。可见,MT上调了叶片的抗氧化能力,降低了叶片中活性氧（ROS）的积累,进而延缓了叶片衰老。此外,测定发现MT预处理还显著上调了衰老叶片中生长素（IAA）信号关键转录因子ARF1表达量,下调了脱落酸（ABA）信号关键转录因子ABI5表达量。