番茄（Solanum lycopersicum L.）是设施栽培的主要蔬菜品种之一。秋冬茬番茄果实成熟过程中常受到低温伤害,严重影响番茄的产量和品质。随着生活水平的提高,人们开始更多的关注果实风味。番茄的风味主要受糖、酸和多种挥发性物质的影响,并且目前研究主要集中在采后低温贮藏对番茄果实品质的影响,包括糖、酸代谢以及挥发性物质变化,但在设施栽培中低温对果实成熟期风味品质的影响却鲜有报道。本研究以番茄‘AC’为试材,果实处于不同成熟期的番茄植株进行低温处理,通过转录组和代谢组综合分析的方法,探寻低温影响番茄果实风味变化的关键因子,为明确低温影响番茄果实风味变化的分子机制奠定理论基础。本试验的结果如下:1.明确了低温导致番茄果实中糖酸含量显著降低并调控相关基因表达。果实处于不同成熟期的番茄植株低温处理后,果实中葡萄糖、果糖和苹果酸的含量均显著降低,其中MGLT处理下降幅度最大。高通量测序结合q RT-PCR结果表明,低温显著诱导HXK1和HXK4,并显著抑制HXK5和SS1基因表达来影响果实中糖代谢的合成;低温显著诱导SUT4、SWEET12c和SWEET14基因表达,并显著抑制SWEET10b和SWEET11a基因表达来影响果实中糖转运。同时,低温下PECPK基因表达显著抑制,并显著诱导MDH、NAD-ME和NADP-ME基因表达来促进苹果酸的降解;诱导Sl TDT基因表达来调控苹果酸的转运。2.明确了低温导致番茄果实中部分氨基酸呈显著降低趋势并调控氨基酸代谢相关基因表达。低温处理后,番茄果实中谷氨酸、缬氨酸、亮氨酸、脯氨酸、精氨酸、瓜氨酸和色氨酸显著降低。低温处理后ADC、ODC和Sl PDH基因表达显著上调,诱导脯氨酸和精氨酸降解,从而导致低温后脯氨酸和精氨酸含量降低;低温处理后,GDH、GS基因表达显著上调,GOGAT显著下调,低温处理后谷氨酸合成减少、分解增加,导致谷氨酸含量显著降低;低温处理后KARI、DHAD和BCAT4基因表达显著上调,但低温后亮氨酸和缬氨酸含量显著降低,可能是由于其蛋白质降解增加导致,表明低温处理可能增加蛋白降解从而使亮氨酸和缬氨酸含量降低。3.明确了低温导致番茄果实中脂肪酸含量呈增加趋势并调控脂肪酸代谢相关基因表达。低温处理后,番茄果实中脂肪酸代谢产物亚油酸显著增加趋势,棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚麻酸呈增加趋势但变化不显著Le FAD3基因显著下调表达,而Le FAD7和S1FAD2-1的基因显著上调表达,低温影响果实中脂质物质的含量,从而影响低温下果实风味。4.明确了低温导致番茄果实中部分类黄酮物质显著变化。低温处理后,番茄果实中类黄酮代谢物槲皮素、芦丁、飞燕草素衍生物等均呈显著增加趋势。低温显著诱导果实中PAL、C3H、CHI和ANS基因表达,并抑制C4H基因表达,在MGLT处理中,HCT和FLS的表达显著上调,表明低温处理可能通过上调类黄酮代谢途径的结构基因从而导致低温处理后类黄酮物质的积累。5.明确低温调节果实中挥发性物质的变化。低温处理后,番茄果实中挥发性物质整体含量降低,低温改变了与挥发性物质生物合成途径有关的关键基因的表达。其中脂肪酸途径中,低温处理显著诱导了Tomlox C的表达,并显著抑制了ADH2基因的表达,从而显著抑制了1-戊烯-3-酮的积累;类胡萝卜素途径中,低温处理显著促进了丁香酚、反-β-紫罗兰酮和6-甲基-5-庚烯-2-酮物质的积累;苯丙氨酸途径中显著诱导了Le AADC1B、FLORAL 4、CTOMT1的表达,抑制了苯乙醛、水杨酸甲酯、愈创木酚的生成,促进了丁香酚的积累;支链氨基酸途径中,抑制了Sl BCAT2基因的表达,诱导了Sl BCAT4基因的表达,从而显著抑制了3-甲基丁酸等物质的生成。