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低温贮藏是保持采后果蔬品质的主要方式之一。黄瓜是一种冷敏型蔬菜，果实在7-10℃的低温下易发生冷害。冷害严重影响果蔬品质，是导致采后损失的重要因素。研究表明，冷驯化可以提高采后果蔬的抗冷性，然而其机理很大程度上还不清楚。本研究以采后黄瓜为试验材料，重点考察了冷驯化与抗氧化防御系统的关系、冷驯化诱导的蛋白组变化、冷驯化诱导的代表性差异表达蛋白的功能、以及植物防御途径重要信号分子H2O2、ABA、NO在冷驯化中的作用，旨在加深对采后果蔬冷驯化机理的认识。主要研究结果如下：
（1）对采后黄瓜在10℃下实施6-72 h时长的冷驯化处理，诱导的抗冷性随处理时长的增加而提高。冷驯化（72 h）降低了活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）含量；提高了过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸还原酶和苯丙氨酸解氨酶基因表达和酶活性，增加了抗坏血酸、谷胱甘肽和总酚含量，表明冷驯化通过全面激活黄瓜抗氧化防御系统降低 ROS 含量和保持细胞膜的完整性，进而减轻冷害。抗氧化酶或非酶抗氧化物在被激活前都要经历一个转折点，不同抗氧化物的转折点不同，表明冷驯化依次有序地激活抗氧化防御体系。随冷驯化处理时长的增加，被激活的抗氧化酶或非酶抗氧化物数量增加，表明冷驯化诱导的抗冷性与被激活的抗氧化物数量正相关，只有激活足够多的抗氧化物，才能获得足够抗冷性。
（2）利用双向电泳结合质谱的分析方法鉴定了冷驯化诱导的差异表达蛋白，分析了其可能的作用。与冷驯化前相比，冷驯化（72 h）诱导黄瓜产生了21个差异表达蛋白；经过冷藏，与未经冷驯化的对照相比，冷驯化诱导了 23 个差异表达蛋白。这些差异表达蛋白主要与胁迫和防御反应、蛋白代谢、信号转导、基础代谢和转录有关。其中，与胁迫和防御反应相关的蛋白所占比例最高，在刚冷驯化后产生的 21 个差异表达蛋白中占37%，在冷藏后鉴定出的23个差异表达蛋白中占47%。而且，这些防御反应相关的差异表达蛋白（除一个外）均上调表达，表明与防御反应相关蛋白的积累是冷驯化诱导黄瓜蛋白组的主要变化。刚完成冷驯化时，差异表达蛋白的功能与低温、真菌、细菌、虫害、干旱、盐碱和DNA损伤等的防御反应有关。经冷藏后，差异表达蛋白的功能主要抗冷和抗病有关。这些结果表明，冷驯化最初激活了采后黄瓜全面的防御反应，经过冷藏才将防御对象对准冷胁迫。
（3）对冷驯化诱导的差异表达蛋白CsGR-RBP3的功能进行了验证。对该基因家族的全部6个基因在低温下的表达特性研究发现，冷胁迫（对照）只上调CsGR-RBP2的表达，而冷驯化上调了包括CsGR-RBP3在内的其它5个CsGR-RBPs基因的表达。生物信息学分析显示，CsGR-RBP3是一个典型的RNA结合蛋白，可能具有RNA伴侣功能。在烟草中瞬时表达显示CsGR-RBP3是一个定位在线粒体中的蛋白，表明该蛋白在低温下可能有保护线粒体的功能。在拟南芥中超表达 CsGR-RBP3 促进了植株的生长、提高了抗冷和抗冻性、上调了多种防御途径相关基因的表达，表明CsGR-RBP3在黄瓜抗冷反应中起正调控作用。
（4）对冷驯化诱导的差异表达蛋白 CsDDI1 的功能进行了验证。对 CsDDI1 基因表达的分析发现，冷胁迫和冷驯化均可上调CsDDI1表达，但冷驯化后该基因在冷害温度下表达水平高于冷胁迫。CsDDI1氨基酸序列中含有UBA、UBQ和RVP保守结构域。将该基因导入烟草中瞬时表达，显示CsDDI1定位在细胞核和细胞质。在拟南芥中超表达CsDDI1促进了拟南芥的生长、提高了抗冷性、增加了SOD和CAT活性、降低了ROS水平、上调了多种防御途径相关基因的表达，表明CsDDI1在黄瓜抗冷性中起正调控作用。
（5）为了研究H2O2、NO和ABA在冷驯化诱导的抗冷性的作用，设计了3组不同的试验，分别研究了抑制H2O2、NO和ABA内源合成对冷驯化诱导抗冷性的影响。在冷驯化前先用ABA合成抑制剂（TS）和NO合成抑制剂（L-NAME）处理增加了黄瓜冷害指数、相对电导率和次生病害病情指数，表明冷驯化诱导的抗冷性依赖 NO和ABA的内源合成。冷驯化12 h后抑制内源NO和ABA合成降低了冷驯化诱导的抗冷性，表明冷驯化诱导的抗冷性依赖于NO和ABA的持续积累。冷驯化12 h抑制NO内源合成后再补充外源NO或ABA可恢复冷驯化诱导的抗冷性，而抑制ABA内源合成后再补充外源NO则不能恢复抗冷性，表明NO在ABA信号的上游起作用。在冷驯化前抑制内源H2O2产生降低了冷驯化诱导的抗冷性、下调了防御基因AS-RP1、GSH-Px、Prd-2B、SOD(Cu-Zn)、L-APX6和POD的表达，表明H2O2是启动冷驯化过程的关键信号分子。抑制内源H2O2再补充外源NO或ABA可恢复抗冷性，表明在冷驯化信号传导途径中H2O2在NO和ABA上游起作用。这些结果表明，H2O2、NO和ABA均参与了冷驯化信号传导，信号传递的方向是H2O2→NO→ABA。
（1）对采后黄瓜在10℃下实施6-72 h时长的冷驯化处理，诱导的抗冷性随处理时长的增加而提高。冷驯化（72 h）降低了活性氧（ROS）和丙二醛（MDA）含量；提高了过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸还原酶和苯丙氨酸解氨酶基因表达和酶活性，增加了抗坏血酸、谷胱甘肽和总酚含量，表明冷驯化通过全面激活黄瓜抗氧化防御系统降低 ROS 含量和保持细胞膜的完整性，进而减轻冷害。抗氧化酶或非酶抗氧化物在被激活前都要经历一个转折点，不同抗氧化物的转折点不同，表明冷驯化依次有序地激活抗氧化防御体系。随冷驯化处理时长的增加，被激活的抗氧化酶或非酶抗氧化物数量增加，表明冷驯化诱导的抗冷性与被激活的抗氧化物数量正相关，只有激活足够多的抗氧化物，才能获得足够抗冷性。
（2）利用双向电泳结合质谱的分析方法鉴定了冷驯化诱导的差异表达蛋白，分析了其可能的作用。与冷驯化前相比，冷驯化（72 h）诱导黄瓜产生了21个差异表达蛋白；经过冷藏，与未经冷驯化的对照相比，冷驯化诱导了 23 个差异表达蛋白。这些差异表达蛋白主要与胁迫和防御反应、蛋白代谢、信号转导、基础代谢和转录有关。其中，与胁迫和防御反应相关的蛋白所占比例最高，在刚冷驯化后产生的 21 个差异表达蛋白中占37%，在冷藏后鉴定出的23个差异表达蛋白中占47%。而且，这些防御反应相关的差异表达蛋白（除一个外）均上调表达，表明与防御反应相关蛋白的积累是冷驯化诱导黄瓜蛋白组的主要变化。刚完成冷驯化时，差异表达蛋白的功能与低温、真菌、细菌、虫害、干旱、盐碱和DNA损伤等的防御反应有关。经冷藏后，差异表达蛋白的功能主要抗冷和抗病有关。这些结果表明，冷驯化最初激活了采后黄瓜全面的防御反应，经过冷藏才将防御对象对准冷胁迫。
（3）对冷驯化诱导的差异表达蛋白CsGR-RBP3的功能进行了验证。对该基因家族的全部6个基因在低温下的表达特性研究发现，冷胁迫（对照）只上调CsGR-RBP2的表达，而冷驯化上调了包括CsGR-RBP3在内的其它5个CsGR-RBPs基因的表达。生物信息学分析显示，CsGR-RBP3是一个典型的RNA结合蛋白，可能具有RNA伴侣功能。在烟草中瞬时表达显示CsGR-RBP3是一个定位在线粒体中的蛋白，表明该蛋白在低温下可能有保护线粒体的功能。在拟南芥中超表达 CsGR-RBP3 促进了植株的生长、提高了抗冷和抗冻性、上调了多种防御途径相关基因的表达，表明CsGR-RBP3在黄瓜抗冷反应中起正调控作用。
（4）对冷驯化诱导的差异表达蛋白 CsDDI1 的功能进行了验证。对 CsDDI1 基因表达的分析发现，冷胁迫和冷驯化均可上调CsDDI1表达，但冷驯化后该基因在冷害温度下表达水平高于冷胁迫。CsDDI1氨基酸序列中含有UBA、UBQ和RVP保守结构域。将该基因导入烟草中瞬时表达，显示CsDDI1定位在细胞核和细胞质。在拟南芥中超表达CsDDI1促进了拟南芥的生长、提高了抗冷性、增加了SOD和CAT活性、降低了ROS水平、上调了多种防御途径相关基因的表达，表明CsDDI1在黄瓜抗冷性中起正调控作用。
（5）为了研究H2O2、NO和ABA在冷驯化诱导的抗冷性的作用，设计了3组不同的试验，分别研究了抑制H2O2、NO和ABA内源合成对冷驯化诱导抗冷性的影响。在冷驯化前先用ABA合成抑制剂（TS）和NO合成抑制剂（L-NAME）处理增加了黄瓜冷害指数、相对电导率和次生病害病情指数，表明冷驯化诱导的抗冷性依赖 NO和ABA的内源合成。冷驯化12 h后抑制内源NO和ABA合成降低了冷驯化诱导的抗冷性，表明冷驯化诱导的抗冷性依赖于NO和ABA的持续积累。冷驯化12 h抑制NO内源合成后再补充外源NO或ABA可恢复冷驯化诱导的抗冷性，而抑制ABA内源合成后再补充外源NO则不能恢复抗冷性，表明NO在ABA信号的上游起作用。在冷驯化前抑制内源H2O2产生降低了冷驯化诱导的抗冷性、下调了防御基因AS-RP1、GSH-Px、Prd-2B、SOD(Cu-Zn)、L-APX6和POD的表达，表明H2O2是启动冷驯化过程的关键信号分子。抑制内源H2O2再补充外源NO或ABA可恢复抗冷性，表明在冷驯化信号传导途径中H2O2在NO和ABA上游起作用。这些结果表明，H2O2、NO和ABA均参与了冷驯化信号传导，信号传递的方向是H2O2→NO→ABA。