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2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)是最有效的柑橘果实采后保鲜剂,但其安全性存在争议。寻求安全高效的2,4-D替代品是柑橘采后处理中亟待解决的问题,探索2,4-D的保鲜作用机理可为寻求新型保鲜剂提供科学依据。本研究以奥林达夏橙(Citrus sinensis (L.) Osbeck)为材料,利用基因芯片、蛋白质双向电泳技术、HPLC-MS/MS、GC、扫描电子显微镜和GC-MS系统分析了2,4-D处理诱导的果皮变化。为了进一步寻找2,4-D调控的早期响应关键基因,本研究以“国庆一号”温州蜜柑(Citrus Unshiu Marc. cv. Guoqing No.1)为材料,比较了促生长类植物激素2,4-D、IAA、GA3和24-epiCS的保鲜效果并利用柑橘基因芯片比较了各激素在1h内的果皮瞬时响应基因。本研究的主要结果如下：1.2,4-D处理奥林达夏橙果实诱导的宏观及微观变化转录组数据表明,500mg/L2,4-D处理后奥林达夏橙果皮内共有3413个差异基因,其功能可分为34类。蛋白合成折叠降解、RNA转录、物质转运、次生代谢和激素代谢相关差异基因在处理后显著富集。其中转录因子(主要为AP2/ERF、WRKY和NAC转录因子家族成员)、物质转运和激素代谢相关的基因在处理后24h内显著上调,推测此类基因可能参与了2,4-D的早期信号传导及对下游基因表达的调控过程；逆境反应相关基因在处理后48h至72h显著上调,细胞壁代谢相关基因在处理后48h至72h显著下调,此两类功能基因可能直接参与行使2,4-D的保鲜功能；次生代谢相关基因尤其是苯丙烷类代谢、木质素和蜡质合成相关基因在4个时间段内持续上调,推测此类基因在2,4-D信号传导及保鲜过程中均行使了重要作用。比较蛋白质组数据表明,2,4-D处理后99个蛋白在转录后水平上具有表达差异,其中76个差异蛋白被成功鉴定,功能分为11类,它们主要参与逆境响应、植物激素合成-代谢和信号传导、蛋白合成-折叠-修饰-降解、糖转化和TCA循环。该结果与转录组数结果基本一致。这四类差异蛋白在2,4-D处理后显著积累且分别占总差异蛋白的25%、12%、12%和12%。果皮激素含量检测结果显示,2,4-D处理后2,4-D残留量、ABA和SA含量显著积累,乙烯释放量显著降低。2,4-D处理前后果皮表面蜡质总量无明显改变,但蜡质组分及比例发生显著改变,其中长链醛类物质相对比例提高,长链烷烃相对比例下降。果皮表面蜡质的超微结构发生明显改变。此外,对照果实果皮表面粗糙、蜡质疏松,伴随有蜡质晶体和条状裂纹,气孔镶嵌于蜡质中,气孔口明显可见。而处理后果皮表面相对光滑、紧实,蜡质晶体变小减少,气孔口被溶解的蜡质晶体覆盖。两年重复贮藏实验和生理数据检测结果表明2,4-D显著降低柑橘果实采后腐烂率和呼吸强度,显著提高果皮木质素含量和含水量,但对失重率没有显著影响。2.4种激素(2,4-D.IAA.GA3和24-epiCS)的柑橘保鲜效果评价及响应基因的比较转录组分析与对照相比200mg/L和500mg/L的2,4-D、50mg/L的IAA、50mg/L的GA3和5mg/L的24-epiCS处理均可显著降低温州蜜柑果实采后腐烂率,但激素间的效果差异较大,IAA与2,4-D防腐效果(腐烂率约为4%)显著优于GA3与24-epiCS(腐烂率约为14%)。2,4-D在贮藏4W内,GA3在贮藏后4-6W显著提高果实硬度,IAA与24-epiCS降低果实硬度。IAA和24-epiCS显著降低果实失重率和果皮含水量。各激素对内在品质的影响较小,4种激素处理对可溶性固形物和抗坏血酸含量没有显著影响；IAA、GA3和200mg/L2,4-D降低果汁可滴定酸,24-epiCS和500mg/L2,4-D对可滴定酸无明显影响。比较转录组数据表明,2,4-D、IAA、GA3和24-epiCS在处理后1h内分别诱导812、386、864、391个基因差异,其中各自上调基因占其调控的总差异基因的63.4%至89.2%。4者总共调控1214个差异基因,其中177个(14.6%)受4种激素共同调控。2,4-D和GA3、或IAA和24-epiCS调控的差异基因间相似度均达到72%左右。差异基因功能分为11类,其中RNA转录、信号传导相关基因在各激素处理后显著富集,且AP2/EREBP、WRKY、C2C2(Zn)CO-like锌指转录因子家族成员在4种激素处理后均显著上调,暗示各激素信号传递通路互相交叉。IAA处理后显著富集的5类基因没有特异性,说明IAA可与其它3种激素信号通路相互衔接。2,4-D和GA3特异调控大量蛋白质合成降解相关基因表达。24-epiCS和GA3特异调控次生代谢基因。除IAA外,其它激素显著调控细胞壁合成代谢基因表达。2,4-D特异诱导脂类代谢基因表达。24-epiCS特异诱导光合作用相关基因。这些受某一激素特异调控的基因可能参与该激素的特殊功能。四种激素均诱导乙烯信号途径基因ERF2、ERF9、CBF2、CBFl、CBF4、DREB1D和RAV2表达,说明乙烯途径在各激素早期信号互作中起核心作用。2,4-D在处理后1h内迅速全面调控各种激素信号通路,包括IAA、ABA、乙烯、JA和24-epiCS特异调控SA和GA3信号途径及脂代谢相关基因,可能参与了2,4-D高效保鲜作用的早期信号传导过程。