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油菜素甾醇(brassinostroid,BR)和赤霉素(gibberellin,GA)是重要的植物内源激素,参与植物对生物和非生物胁迫的响应过程。冷害是影响冷敏型果蔬低温贮藏和运输的主要制约因素。番茄(Solanum lycopersicum)是冷敏型果实的模式材料,因此探索番茄果实的抗冷机制,开发安全、有效、经济的抗冷诱导方法具有重要的理论和实践意义。本研究旨在探索BR和GA调控采后番茄果实的抗冷机制,为进一步完善采后果实抗冷信号网络、构建果蔬冷害绿色防控技术体系奠定基础。本文以野生型WT(Solanum lycopersicum L.cv.Money marker)和GA缺失型突变株gib-3绿熟期番茄果实为试验材料,分别进行采前BR溶液喷施处理,置于4°C贮藏28 d,统计冷害指数,观察番茄果皮微观结构,测定离子渗透率、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、脂氧合酶(lipoxidase,LOX)、磷脂酶D(phospholipase D,PLD)、磷脂酶C(phospholipase C,PLC)、果胶甲酯酶(pectin methylesterase,PME)和细胞壁降解酶多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase,PG),抗氧化酶超氧化物歧化酶(superoxidase,SOD)和过氧化氢酶(catalase,CAT)、抗逆相关酶谷胱甘肽转移酶(glutathione transferase,GST)和苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine,PAL)的活性。在确定BR提高番茄果实抗冷性的基础上,选取第14 d的番茄果实进行代谢组学分析及相关基因表达量的测定。探索BR在采后番茄果实抗冷调控中的作用机制及GA在此过程中的作用地位。主要研究结果如下:(1)在野生型(wild type,WT)和gib-3番茄果实中,采前BR外源处理均能有效降低番茄果实的冷害指数、离子渗透率、MDA含量,抑制LOX、PLD、PLC、PME、PG活性,保持相对完整的细胞膜、细胞壁结构;提高抗氧化相关酶SOD、CAT、GST和PAL活性,提高采后番茄果实的抗冷性,减轻其冷害症状。与之相反,GA缺失加剧了番茄果实细胞膜氧化损失,降低了其抗氧化能力,减弱了果实的抗冷性,同时削弱了BR在抗冷调控中的作用。(2)代谢组学结果表明,未处理的gib-3番茄果实中糖类、氨基酸、有机酸等含量低于未处理的WT,脂肪酸含量高于未处理的WT。与其对照组相比,BR处理的WT番茄果实中,糖和糖醇、有机酸、氨基酸等代谢物含量显著下降;BR处理的gib-3中糖类、氨基酸、有机酸等含量上升,脂肪酸代谢物含量下降。通过KEGG通路分析,在WT和gib-3中,差异代谢物显著富集到的通路有半乳糖代谢、淀粉和蔗糖代谢和TCA循环;BR还可以参与调控gib-3番茄果实中脂肪酸和不饱和脂肪酸的生物合成,提高其抗冷性。(3)未处理的gib-3番茄果实中糖类、氨基酸、有机酸等代谢物相关基因表达下调,脂肪酸生物合成相关基因上调。在WT中,BR处理能够抑制糖类、有机酸和脂肪酸合成相关基因表达;而在gib-3中,BR处理能显著增加糖类、有机酸和氨基酸相关基因的表达,降低脂肪酸合成相关基因的表达。结果表明,对于耐冷性不同的番茄果实,BR调控主要代谢物相关基因的表达方式不同。另外,BR外源处理能促进抗冷相关基因CBF1,GA合成基因GA3ox1的表达。而GA缺失导致GA3ox1上调,CBF1显著下调,表明GA缺失降低了番茄果实的抗冷性。