低温是黄瓜(CucumissativusL.)生长发育的限制因子，低温会影响黄瓜的正常生长、生理代谢、发芽和出苗，推迟花期、降低座果率，最终会降低产量和品质。黄瓜的耐冷性是多基因控制的复杂性状，存在基因型差异。因此，建立耐冷评价体系并研究不同基因型黄瓜对低温的响应差异是筛选耐冷资源的依据;培育黄瓜耐冷品种是解决黄瓜低温冷害的重要举措，其中通过植物基因工程手段开展对黄瓜的遗传转化研究是现代分子育种的重要途径，也是进行功能验证的主要手段。本研究结果如下:　　1.黄瓜芽期和苗期耐冷性评价体系的建立　　选用13份黄瓜材料，通过形态指标和生理指标对黄瓜萌芽期和苗期的耐冷评价体系进行了研究。结果表明:17℃下的相对发芽率、相对发芽势、相对胚根长和相对活力指数在13份黄瓜资源中差异显著（P＜0.05），四个萌芽指标与黄瓜耐冷的相关性达极显著和显著水平;苗期4℃处理2d时13份材料生理变化差异明显，相关性分析表明冷害指数与恢复后成活率相关性显著，而与总蛋白、电导率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶（APX）相关性差异不明显。利用主成分分析法对材料的耐冷性进行综合评价，通过聚类分析将材料耐冷性分为三个等级，逐步回归方法建立了黄瓜两个生育期的耐冷性评价D值方程，根据置信区间估计值可以对黄瓜的耐冷性进行较好的评价。　　2.不同耐冷性黄瓜对低温响应差异分析　　比较了三种基因型黄瓜苗期对低温的响应差异。结果表明:‘EC1’植株脱水最轻，‘SWCC12’冷害症状最严重;三份黄瓜的电导率和丙二醛(MDA)因低温处理而增加，变化最小的是‘EC1’，最大的是‘SWCC12’;低温处理提高了三个基因型黄瓜中的SOD活性，其中‘EC1’和‘北京截头’中SOD能快而高效受到低温诱导;‘EC1’中POD和APX呈先增加后降低趋势，‘北京截头’中两种酶变化不大，而在‘SWCC12’中主要以增加为主;‘EC1’中的CAT在处理2d时活性最高，之后下降至原来水平，‘北京截头’和‘SWCC12’中变化不大;三种黄瓜体内可溶性蛋白呈先升高后降低趋势，‘EC1’和‘北京截头’中的可溶性糖同可溶性蛋白变化趋势一致，而低温降低了‘SWCC12’中可溶性糖含量;三个基因型黄瓜内叶绿素含量和类胡萝卜素含量随胁迫时间先增加后降低，‘EC1’中维持高含量时间长，下降幅度最小，‘SWCC12’下降幅度最大;低温均影响了三份黄瓜的PSII、Fv/Fm、Yield和ETR，下降幅度最大的是‘SWCC12’、最小的是‘北京截头’。　　3.黄瓜离体再生和农杆菌介导的遗传转化条件优化研究　　研究了基因型、外植体及植物生长调节剂对黄瓜离体再生的影响。结果表明:子叶节是建立黄瓜再生的最佳外植体，子叶远轴端、下胚轴和胚根只表现膨大现象或产生愈伤组织，芽的诱导力极低;华北型两个黄瓜品种子叶节芽的诱导能力较差，而在其它8个基因型间无明显差异;在所试浓度范围内，6-BA比TDZ和KT更适合‘EC5’子叶节芽诱导;MS+6-BA1.0～1.5mg/L+ABA0～0.3mg/L+AgNO32mg/L和MS+6-BA1.5mg/L+ABA0.3mg/L+AgNO31.0mg/L分别是‘EC5’和‘Chipper’子叶节不定芽诱导的优化组合;MS+6-BA0.05mg/L适合继代增殖培养，增殖倍数为3.82;在1/2MS生根效果最好，生根率达100％。　　初步研究了‘EC5’和‘Chipper’黄瓜农杆菌遗传转化体系。结果表明:两个黄瓜品种对Hyg筛选压力敏感程度稍有不同，‘EC5’和‘Chipper’的Hyg筛选临界浓度分别是5～8mg/L和8～10mg/L;200mg/L的Carb和Cef均能达到抑菌效果而对芽分化影响较小;‘Chipper’子叶节侵染优化条件为预培养1d，OD=0.8，侵染时间为12～16min，共培养3d;共培养基中添加50～75μmol/L的AS能提高转化效率。　　4.黄瓜LDC基因的克隆及表达分析　　利用RT-PCR技术从相对耐冷黄瓜品种‘Chipper’中克隆鉴定了一个赖氨酸脱羧酶基因的ORF，命名为CsLDC（Cucumissativuslysinedecarboxylase），在GenBank中的登录号为KC202438。该基因开放阅读框全长为645bp，编码215个氨基酸的肽链，相对分子质量为23，625.2，等电点为5.99。BLASTp发现该蛋白具有赖氨酸脱羧酶保守序列，与毛果杨的同源性最高;进化树分析表明CsLDC与矮牵牛LDC亲缘关系最近;该蛋白无信号肽但存在一个明显跨膜区，并存在多个蛋白质位点;SWISS-MODEL预测该蛋白的3D结构与拟南芥At2G37210基因编码赖氨酸脱羧酶蛋白的2a33相似性为88.89％。qRT-PCR检测结果表明，CsLDC是低温和盐逆境的快速响应基因，在处理4h时表达量达最高值，分别是处理前的4.07和2.03倍，之后下降至原来水平，并长时间维持稳定;而干旱胁迫对该基因表达起到下调作用，24h时又升至原来水平，推测CsLDC在黄瓜耐低温和耐盐中起重要作用。　　5.CsLDC表达载体的构建及对黄瓜的转化　　以表达载体pCAMBIA1304为基础，将CsLDC以正反方向插入相应位点，构建了正反义两种表达载体，分别命名为p-CsLDC(+)、p-CsLDC(-)，目的基因由35S启动子控制。分别将两种表达载体导入农杆菌EHA105，通过单克隆菌液PCR鉴定，获得两种阳性农杆菌工程菌株。以‘Chipper’子叶节为侵染对象，通过农杆菌介导法，将CsLDC(+)和CsLDC(-)导入黄瓜中，通过PCR检测，获得了T0代转基因植株，转化率为8.93％。qRT-PCR分析表明所获得的4株T0植株LDC表达量明显高于WT，反义植株中LDC表达量与WT型无明显差异。　　综上所述，不同基因型黄瓜的形态和生理特性对低温胁迫的响应存在差异;根据13个基因型黄瓜对低温响应的差异，建立了黄瓜两个发育时期耐冷评价体系。优化了黄瓜的离体再生和遗传转化体系，并将从‘Chipper’中克隆到的CsLDC导入到黄瓜中，获得了T0代植株，qRT-PCR证明通过转基因手段提高了转正义植株的CsLDC表达。