菜心（Brassica rapa var.parachinensis）作为我国华南地区特色叶菜类蔬菜,质地柔嫩,清甜可口,含水量多,深受消费者青睐。但菜心采收后代谢旺盛,常温贮藏2-3 d叶片即衰老黄化,品质劣变,失去商品价值。褪黑素（N-acetyl-5-methoxytryptamine,melatonin）作为一种普遍存在于生物体中的吲哚胺类化合物,广泛参与调控动植物多种生物学进程。近年来研究发现褪黑素处理可延缓多种采后果蔬的衰老,维持产品采后品质。但这些研究多集中于褪黑素浓度的筛选以及对果蔬相关生理和品质的影响,对于褪黑素延缓叶片衰老特别是延缓采后叶菜类蔬菜衰老的生理生化和分子机制的系统研究还非常匮乏。本论文在明确褪黑素处理延缓采后菜心叶片衰老和维持可溶性糖和蛋白质等品质的基础上,结合RNA-seq分析系统研究褪黑素处理对采后菜心呼吸、能量、活性氧（reactive oxygen species,ROS）和植物激素等代谢途径的影响;重点分析了褪黑素和脱落酸（abscisic acid,ABA）互作调控采后菜心叶片衰老的分子机制。本文主要研究结果如下:1.不同浓度的褪黑素处理均能延缓采后菜心叶片衰老,其中100μmol/L的褪黑素处理效果最佳,表现在明显抑制了叶片叶绿素含量和叶绿素荧光参数Fv/Fm值的下降以及Y（NO）的增加。褪黑素处理也抑制了叶绿素降解基因（BrNYC1、BrNOL、BrPPH、BrPAO、BrRCCR、BrSGR1和BrSGR2）和衰老marker基因（BrSAG12）的表达。褪黑素处理还对采后菜心叶片的品质具有很好的维持效果,表现为降低了叶片的失重率,保持了较高的可溶性糖、可溶性蛋白、Vc、总酚和类黄酮含量。2.选取对照0 d（0d）、对照3 d（CK3d）和褪黑素处理3 d（MT3d）等3个样品进行RNA-seq测序分析,共获得6825个显著差异表达基因（differential expressed genes,DEGs）,其中CK3d-vs-MT3d比较组中发生差异表达的基因有2022个,对该比较组中所有DEGs进行GO功能富集分析和KEGG pathway注释分析,结果显示这些基因在能量代谢、ROS代谢、植物激素代谢和叶绿素代谢等通路上均显著富集,暗示褪黑素可能通过调控这些代谢途径来延缓采后菜心叶片衰老过程。此外,CK3d-vs-MT3d比较组中共鉴定出226个显著差异表达的转录因子,这些转录因子多集中在ERF、NAC、MYB、C2H2、b HLH、WRKY和b ZIP等家族。3.100μmol/L的褪黑素处理抑制了采后菜心叶片的呼吸强度,并降低了呼吸途径关键酶磷酸己糖异构酶（PHI）、琥珀酸脱氢酶（SDH）、细胞色素c氧化酶（CCO）和抗坏血酸氧化酶（AAO）的活性及BrSDH1、BrSDH6、BrCOX5和BrCOX6的表达。褪黑素处理还增强了葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PDG）、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶（6-PGDH）、NAD激酶（NADK）的活性和BrG6PDH和Br6-PGDH的表达,维持了较高的NADP（H）含量和较低的NAD（H）含量,从而降低了糖酵解（EMP）,三羧酸循环（TCA）和细胞色素呼吸途径（CCP）和增强了磷酸戊糖呼吸途径（HMP）活性,降低采后菜心的呼吸代谢。褪黑素处理的贮藏菜心还保持了较高的总ATPase活性、ATP、ADP和能荷水平以及较低的AMP含量,维持了采后菜心较高的能量水平。这些结果表明,褪黑素处理通过维持采后菜心叶片较低的呼吸代谢和较高的能量状态来延缓衰老。4.褪黑素处理在抑制了采后菜心叶片的过氧化氢（H2O2）、超氧阴离子(O2·-)和丙二醛（MDA）积累的同时,降低了ROS爆发酶基因（BrRboh B、BrRboh C、BrRboh D、BrRboh D2和BrRboh E）的表达,抑制了衰老过程中ROS的产生和积累。进一步发现褪黑素处理还提高了采后菜心叶片的O2·-、OH·和DPPH自由基清除率,增强了抗坏血酸过氧化物酶（APX）、谷胱甘肽还原酶（GR）和单脱氢抗坏血酸还原酶（MDHAR）的活性及其编码酶基因的表达,促进了抗坏血酸-谷胱甘肽（As A-GSH）循环中抗坏血酸（As A）和谷胱甘肽（GSH）的再生;褪黑素处理还增加了抗氧化酶如超氧化物歧化酶（SOD）和过过氧化物酶（POD）的活性和基因表达,增强ROS的清除能力。这些结果表明,褪黑素处理维持了采后菜心叶片ROS的代谢平衡,降低了氧化损伤,从而延缓采后菜心叶片衰老。5.褪黑素处理抑制了采后菜心叶片衰老过程中ABA、乙烯和茉莉酸（JA）等促进衰老相关激素含量的增加,这与下调了ABA合成基因（BrNCED3、BrABA1、BrABA2、BrAAO1、BrAAO2和BrAAO3）、乙烯合成基因（BrACO1、BrACO3、BrACO4、BrACS2和BrACS8）和JA合成基因（BrLOX6、BrOPR3、BrMFP1、BrACX2、BrACX4、BrKAT2和BrKAT3）的表达和增强了ABA降解基因（BrCYP707A1）的表达有关。此外,褪黑素处理还上调了叶片衰老抑制相关激素合成基因的表达,包括赤霉素（GA）合成基因（BrKS）、细胞分裂素（CTK）合成基因（BrLOG7）和生长素（IAA）合成基因（BrTSA1和BrYUCCA6）等,同时下调它们降解或失活基因的表达,包括BrG2ox1、BrG2ox2、BrCKX1、BrCKX2和BrGH3.17。这些结果表明,褪黑素通过降低ABA、乙烯和JA对菜心叶片衰老的促进作用以及增强GA、CTK和IAA的作用,从而延缓采后菜心叶片衰老。6.通过对ABA信号转导途径的关键转录因子AREBs/ABFs在采后菜心叶片衰老过程中的表达分析,筛选出了3个受叶片衰老诱导但褪黑素抑制了它们的上调表达的AREB/ABF家族成员BrABF1、BrABF4和BrABI5。亚细胞定位和转录活性分析表明它们是细胞核定位的转录激活子。进一步的体外和体内实验表明,BrABF1、BrABF4和BrABI5可直接结合ABA生物合成（BrNCED3和BrAAO3）和叶绿素降解基因（BrNYC1、BrNOL、BrPAO、BrRCCR和BrSGR1）启动子上的ABREs元件,并激活它们的转录。烟草叶片瞬时过表达BrABF1,BrABF4和BrABI5显著诱导了叶片ABA生物合成（Nt NCED3、Nt ABA2和Nt AAO3）、叶绿素降解基因（Nt NYC1、Nt NOL、Nt PPH、Nt PAO和Nt SGR1）以及衰老marker基因（Nt SAG12）的表达,增加ABA积累和促进叶绿素降解,加速叶片衰老。褪黑素处理则抑制了BrABF1、BrABF4和BrABI5过表达引起的烟草叶片ABA积累和叶绿素降解,延缓了叶片衰老。此外,褪黑素处理还诱导了烟草褪黑素合成基因（Nt TDC、Nt T5H、Nt ASMT1、Nt ASMT2和Nt SNAT）的转录和抑制了烟草Nt ABF1、Nt ABF4和Nt ABI5的表达。这些结果表明,褪黑素通过抑制BrABFs介导的ABA生物合成和叶绿素降解来延缓采后菜心叶片衰老。