甜瓜(Cucumis melo L.)是新疆特色果品之一,但采收时节温度较高,采后极易腐烂。胶孢链格孢(Alternaria alternata)引起的黑斑病是导致甜瓜采后腐烂的重要原因,杀菌剂控制病害颇为有效,但因安全性问题受到限制。因此,寻求有效的方法控制甜瓜采后病害已成为甜瓜贮运产业中亟需解决的重要问题。本文以“西州蜜25号”甜瓜为试材,采用60μL/L一氧化氮(NO)气体熏蒸甜瓜果实并损伤接种A.alternata,研究NO处理对甜瓜采后贮藏品质、活性氧代谢、苯丙烷代谢、细胞壁代谢及瓜皮组织超微结构变化的影响,通过转录组测序分析NO处理对甜瓜采后基因表达的影响,探讨WRKY基因的表达及参与调控的代谢途径。阐明NO对甜瓜采后黑斑病的控制与WRKY基因表达的影响。以期为NO控制果蔬病害的研究提供理论参考。主要研究结果如下:(1)60μL/L NO熏蒸能有效降低甜瓜采后的自然发病率、病情指数、呼吸速率和乙烯生成量,保持可滴定酸、可溶性固形物的含量,抑制硬度、抗坏血酸含量的下降。表明NO能较好地维持甜瓜的采后品质。(2)探究了NO熏蒸对甜瓜采后贮藏期间活性氧代谢的作用。结果发现,NO能明显抑制果实的病斑直径和病斑深度,贮藏前期诱导活性氧的快速积累;贮藏期间,提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性。证明NO对活性氧代谢的调控与提高果实采后抗病性密切相关。(3)对甜瓜采后抗病防卫物质的变化进行了研究。结果得出,NO能够诱导甜瓜苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(C4H)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4-CL)、几丁质酶(CHT)、β-1,3-葡聚糖酶活性的增加,促进甜瓜果实总酚、木质素含量的积累,然而对类黄酮含量的促进作用影响不显著。表明NO可通过增强苯丙烷代谢途径以及提高病程相关蛋白的活性抑制果实病害的发生。(4)进一步探讨了NO处理对甜瓜细胞壁代谢的影响,采用电镜扫描观察甜瓜瓜皮结构的变化。结果显示,NO熏蒸能够明显抑制多聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶甲酯酶(PME)、纤维素酶(Cx)的活性,提高原果胶和纤维素含量,降低细胞膜渗透率和可溶性果胶含量;还能够抑制瓜皮表面及裂纹部位菌丝的生长,较好地保持气孔结构的完整性。证明NO可降低病原菌对果实表皮结构的破损程度并通过调控细胞壁代谢增强果实的抗病防御能力。(5)利用高通量测序技术对贮藏第0 d、6 d、10 d甜瓜果肉组织进行转录组测序。结果发现,NO能够诱导果实碳代谢、植物激素信号转导途径、苯丙氨酸代谢、苯丙素(酚类、木质素类物质)生物合成相关基因的表达;WRKY基因能够抑制果实病斑的扩展,并参与调控MAPK级联反应、细胞壁加固、细胞过敏反应及抗性相关基因表达等过程。说明WRKY基因表达与控制果实病害有紧密联系,NO可诱导抗病相关基因表达启动果实防御反应体系而控制果实的病害。