羅忍忍，王瑞丹，曹磊，李麗麗，李翔，袁燁，晏家茹，侯娟，胡建斌

(河南農業(yè)大學園藝學院/河南省果樹瓜類生物學重點實驗室，河南 鄭州 450002)

甜瓜(CucumismeloL.)為葫蘆科(Cucurbitaceae)甜瓜屬(Cucumis)1 a生蔓性草本植物，在中國栽培區(qū)域十分廣泛。中國已連續(xù)30余年成為世界上甜瓜種植面積最大、產量最高的國家[1]。據(jù)《2021中國農業(yè)統(tǒng)計年鑒》，2020年中國甜瓜種植面積39.5萬hm2，產量1 380.8萬t，同比2019年分別增加了0.36%和1.85%，生產規(guī)模趨向穩(wěn)定。甜瓜喜溫耐熱，整個生育期生長適溫為25 ～ 35 ℃，幼苗期生長適溫為20～25 ℃，當溫度降至13 ℃以下時幼苗發(fā)育遲緩，10 ℃就停止生長，低于7 ℃則發(fā)生冷害[2]。中國華北地區(qū)早春氣溫較低，倒春寒天氣時常發(fā)生，甜瓜在育苗、定植初期常常遭受冷脅迫，嚴重影響植株正常生長，導致果實發(fā)育延緩，上市期推遲[3]。由于生產中缺乏耐冷的甜瓜品種，經濟效益較高的早春茬生產能力不足。因此，低溫冷害已經成為限制中國北方地區(qū)甜瓜栽培效益提升的一個重要問題。

已有研究表明，冷脅迫可啟動植物的防御系統(tǒng)，過氧化物酶(peroxidase，POD)、過氧化氫酶(catalase，CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)等保護性酶活性增強，減少植物體內活性氧(reactive oxygen species，ROS)積累，降低逆境對植物體的傷害[4]。內源激素[脫落酸(abscisic acid，ABA)和茉莉酸(jasmonic acid，JA)]作為植物應對逆境脅迫的重要調節(jié)因子，參與了這一防御過程。ABA參與了植物生長發(fā)育調控及應對不同環(huán)境脅迫，低溫脅迫能誘導ABA積累[5]，外源施用ABA可緩解南瓜[6]、甜瓜[7]等植物冷害程度。此外，施用適宜濃度的細胞分裂素、GAs和ABA可提高西瓜葉片POD、SOD和CAT活性，降低幼苗過氧化氫(hydrogen peroxide，H2O2)及膜脂過氧化產物丙二醛(malondialdehyde，MDA)的積累，緩解低溫導致的氧化傷害，增強西瓜抗冷性[8]。

在擬南芥中以CBF(C-repeat-binding factors)為核心的低溫信號感知—轉導調控機制已較為明確，一些激素信號途徑中的調節(jié)組分也已被證明直接或間接參與CBF的轉錄調控，進而調節(jié)植物的耐冷性[9]。JAZ(jasmonate ZIM-domain)蛋白是茉莉酸(jasmonic acid，JA)信號途徑的關鍵組分，JAZ1/2可與ICE1/2(inducer of CBF Expression)互作，抑制ICE1/2活性及冷信號關鍵基因CBFs的表達，進而調控植株耐冷性[10]。MYC2是一類含有bHLH(basic helix-loop-helix transcription factor)結構域的轉錄因子，能夠激活或抑制JA信號途徑的相關基因表達[11]。PP2C3(protein phosphatase 2C3)蛋白磷酸酶是一類絲氨酸/蘇氨酸殘基蛋白磷酸酶，參與ABA信號轉導，發(fā)揮負調控功能[12]。PYL1作為ABA信號途徑的受體蛋白參與ABA信號轉導[13]。SOD1參與植株體內活性氧清除，是冷信號途徑中的關鍵基因[14]。

大量研究已經證實激素在植物應對冷脅迫中起著重要作用，植物生長調節(jié)劑可直接或間接影響植物內源激素的水平，調控相應信號途徑中基因的表達[15]。然而，這些研究大多來自擬南芥等模式植物上，在甜瓜中的研究報道極少。因此，本研究通過葉面噴施不同植物生長調節(jié)劑，研究其對冷脅迫下甜瓜幼苗生理特性和激素信號途徑相關基因的影響，以此探討植物生長調節(jié)劑影響甜瓜應對冷脅迫的生理機制，為甜瓜抗冷減害栽培技術提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為冷敏感型甜瓜品種‘HH94’，轉錄組測序材料為耐冷甜瓜品種‘581’、冷敏感品種‘906’，均由河南農業(yè)大學西甜瓜課題組提供。供試ABA購于北京酷來搏科技有限公司，氟啶酮(ABA合成抑制劑)和JA均購于大連美侖生物技術有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 幼苗的培育 試驗于2021年春季在河南農業(yè)大學園藝學院瓜類遺傳改良實驗室進行。選取飽滿且均勻一致的甜瓜種子，于55 ～ 60 ℃溫湯浸種15～20 min，然后在30 ℃恒溫培養(yǎng)箱中催芽，露白后播種于50孔(35 cm×70 cm)穴盤中，置于人工氣候箱(RLD-600D-4)中育苗，溫度設置為晝22 ℃/16 h、夜18 ℃/8 h，光照度20 000 lx，相對濕度75%。待子葉完全展平后每3 d澆水1次。兩葉一心時，挑選整齊一致的植株進行植物生長調節(jié)劑噴施處理。

1.2.2 植物生長調節(jié)劑處理 植物生長調節(jié)劑ABA、氟啶酮(ABA合成抑制劑)和JA分別設3個處理水平，即：5、10、15 μmol·L-1ABA，0.05、0.1、0.2 μmol·L-1氟啶酮，1、2、5 μmol·L-1JA，以H2O作為對照(CK)。每天上午10:00葉面噴施1次，連噴5 d，每株噴施50 mL，以葉片正反兩面全部潤濕且無滴液為準。于最后1次噴施后的次日進行冷處理(4 ℃處理48 h，晝夜光照時間16/8 h，光照度10 000 lx，相對濕度維持在75%)，在常溫下恢復3 d后，對植株形態(tài)、生理指標進行測定。每個處理20株，3次生物學重復，每次重復隨機選取3株幼苗。

1.3 項目測定

1.3.1 生長指標測定 采用直尺(單位：mm)測量幼苗株高(植株根頸部到頂部心葉之間的距離)；游標卡尺(精度：0.02 mm)測量莖粗(下胚軸中部橫徑)。將植株用去離子水洗凈并吸干表面水分，使用電子天平測定鮮質量。

1.3.2 生理指標的測定 對幼苗的第1片真葉進行生理指標測定。參照王艷玲[16]的冷害分級標準對甜瓜葉片受損程度進行分級。采用電導率儀(雷磁DDB-303A)測定葉片的相對電導率[17]。葉綠素熒光強度測定采用葉綠素熒光儀(捷克PSI FluorPen FP110)測定，首先使測定材料在黑暗條件下適應30 min，然后調整參數(shù)，Super值為25%，Shutter值為1，Sensitivity值為26%。脯氨酸含量的測定參照王乾[18]的方法。POD、SOD和CAT的測定參照王學奎等[19]的方法。

1.3.3 熒光定量PCR分析 總RNA的提取采用植物RNA提取試劑盒(0416-100GK，北京華越洋生物)，具體操作步驟參照說明書。利用Hiscript III 1st strand cDNA synthesis kit反轉錄試劑盒(Vazyme)將RNA反轉錄成cDNA。采用ChamQ Universal SYBR qPCR Master Mix試劑盒(Vazyme)進行qRT-PCR，具體反應程序參考說明書。qRT-PCR反應在CFX96實時熒光定量PCR儀(美國Bio-Rad)上進行。以甜瓜基因Actin(MELO3C008032)為內參基因，熒光定量引物見(表1)。采用 2-ΔCt法計算基因相對表達量[20]。

表1 用于熒光定量PCR分析的引物序列Table 1 Primer sequences for qRT-PCR analysis

1.3.4 冷信號通路差異表達基因篩選與表達分析 作者前期對4 ℃處理3 h的甜瓜幼苗(‘906’和‘581’)進行了轉錄組測序，測序數(shù)據(jù)已存貯于公共數(shù)據(jù)庫(NCBI登錄號：PRJNA808180)。以此為數(shù)據(jù)源，采用P-value≥0.05和 log2(Fold_Change)≥1.0標準，篩選參與ABA和JA信號通路冷響應相關的差異表達基因。采用TB tools軟件繪制差異表達基因熱圖。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 20.0對試驗數(shù)據(jù)進行Duncan’s多重比較檢驗，分析各處理與對照的差異顯著水平(P<0.05)。分別采用Microsoft Excel 2019和Graph Pad Prism軟件進行繪制圖表。

2 結果與分析

2.1 不同濃度植物生長調節(jié)劑處理對冷脅迫下甜瓜幼苗表型與葉綠素熒光的影響

對不同濃度植物生長調節(jié)劑噴施后冷處理的甜瓜幼苗表型、冷害級數(shù)、葉綠素熒光強度進行統(tǒng)計(圖1)。結果表明，根據(jù)王艷玲[16]冷害分級標準，在不同濃度ABA處理中，10 μmol·L-1ABA處理后幼苗真葉均完好，無明顯傷害癥狀(0級)(圖1-A)，甜瓜幼苗葉片葉綠素熒光較CK有所增強(圖1-B)，5和15 μmol·L-1ABA處理后葉片呈現(xiàn)輕微損傷(1級)。在不同濃度氟啶酮處理中，0.1 μmol·L-1氟啶酮處理葉片損傷明顯(3級)，葉綠素熒光較CK減弱，但0.05和0.2 μmol·L-1氟啶酮處理的葉片損傷較小。在不同濃度JA處理中，5 μmol·L-1JA處理后葉片無明顯傷害癥狀(0級)，葉綠素熒光較CK增強，而1和2 μmol·L-1JA處理后葉片輕微損傷(1級)。結果表明，與CK相比，在不同植物生長調節(jié)劑中ABA和JA處理對甜瓜葉片損傷的緩解作用最為明顯，且以10和5 μmol·L-1的濃度效果最好。

A．葉片表型；B．葉綠素熒光圖。A.Leaf phenotype;B.Chlorophyll fluorescence diagram.圖1 噴施不同濃度ABA、氟啶酮和JA對冷脅迫下甜瓜幼苗表型與葉綠素熒光的影響Fig.1 Effects of different concentrations of ABA,Fluridone and JA on phenotype and chlorophyll fluorescence of melon seedlings under chilling stress

2.2 不同濃度植物生長調節(jié)劑處理對冷脅迫下甜瓜幼苗生長指標的影響

為進一步研究ABA、氟啶酮(ABA合成抑制劑)及JA處理對植株生長指標的影響，對甜瓜幼苗的株高、莖粗和鮮質量進行測定，結果見表2。與CK相比，5 μmol·L-1ABA處理后甜瓜幼苗株高、莖粗和鮮質量分別增加47.83%、17.76%和21.11%，10 μmol·L-1ABA處理后分別增加了40.43%、13.16%和35.68%，15 μmol·L-1ABA處理后株高和鮮質量分別增加了50.87%和41.21%，莖粗增加24.34%；0.05 μmol·L-1氟啶酮處理后幼苗株高、莖粗和鮮質量分別增加30.43%、28.95%和41.21%，0.1 μmol·L-1氟啶酮處理后分別增加75.22%、24.01%和65.83%，0.2 μmol·L-1氟啶酮處理后甜瓜幼苗株高、莖粗和鮮質量顯著增加，分別增加了49.13%、31.58%和74.37%；1 μmol·L-1JA處理后甜瓜幼苗株高、莖粗和鮮重分別增加47.83%、10.75%和41.14%，2 μmol·L-1JA處理后增加55.22%、21.71%、55.78%，5 μmol·L-1JA處理后分別顯著增加83.91%、41.12%和91.96%。由此可知，冷脅迫下，施用不同濃度的植物生長調節(jié)劑對甜瓜幼苗的株高、莖粗和鮮質量均有促進作用，但以15 μmol·L-1ABA和0.2 μmol·L-1氟啶酮及5 μmol·L-1JA的處理效果最為明顯。

表2 不同濃度ABA、氟啶酮和JA對冷脅迫下甜瓜幼苗生長的影響Table 2 Effects of different concentrations of ABA,Fluridone and JA on the growth of melon seedlings under chilling stress

2.3 不同濃度植物生長調節(jié)劑處理對冷脅迫下甜瓜幼苗生理指標的影響

對不同濃度ABA、氟啶酮和JA噴施后冷處理的甜瓜幼苗的相對電導率和脯氨酸含量進行測定，結果見圖2。與CK相比，5 μmol·L-1ABA處理后甜瓜幼苗相對電導率降低20.00%(圖2-A)，脯氨酸含量增加50.21%(圖2-B)，10 μmol·L-1ABA處理效果最為明顯，幼苗相對電導率降低32.03%，脯氨酸含量增加217.59%，兩項指標均達顯著水平，15 μmol·L-1ABA處理后幼苗相對電導率降低25.80%，脯氨酸含量增加72.27%；0.05 μmol·L-1氟啶酮處理后幼苗相對電導率和脯氨酸含量均有所降低，分別降低11.59%和1.21%，0.1 μmol·L-1氟啶酮處理后幼苗相對電導率降低幅度不大，但脯氨酸含量顯著降低了22.80%，0.2 μmol·L-1氟啶酮處理后幼苗相對電導率顯著降低了22.78%，脯氨酸含量也有所降低，但降低幅度較CK差異不顯著；1 μmol·L-1JA處理后幼苗相對電導率變化不大，但脯氨酸含量降低了81.17%，2 μmol·L-1JA處理后幼苗相對電導率和脯氨酸含量分別降低了11.00%和19.46%，5 μmol·L-1JA處理后相對電導率降低26.30%，脯氨酸含量增加187.37%，與CK差異顯著。因此，ABA和JA處理能顯著降低甜瓜幼苗葉片的相對電導率、提高脯氨酸含量，其濃度分別以10和5 μmol·L-1的效果最佳。

圖2 不同濃度ABA、氟啶酮和JA對冷脅迫下甜瓜幼苗相對電導率(A)和脯氨酸含量(B)的影響Fig.2 Effects of different concentrations of ABA,Fluridone and JA on relative conductivity (A) and proline content (B) of melon seedlings under chilling stress

2.4 不同濃度植物生長調節(jié)劑處理對冷脅迫下甜瓜幼苗保護性酶活性的影響

不同濃度ABA、氟啶酮和JA處理后甜瓜幼苗SOD、CAT和POD活性變化見圖3。結果表明，與CK相比，5 μmol·L-1ABA處理后幼苗SOD(圖3-A)、CAT(圖3-B)和POD(圖3-C)活性均略有下降，分別降低了7.11%、0.59%和11.54%，10 μmol·L-1ABA處理后幼苗SOD增加17.61%，CAT和POD活性分別增加61.20%和88.62%，且差異均達顯著水平，而15 μmol·L-1ABA處理后幼苗SOD活性增加5.52%，CAT活性顯著降低48.79%，POD活性降低7.53%；0.05 μmol·L-1氟啶酮處理后幼苗SOD活性顯著降低26.95%，CAT和POD活性分別降低13.52%和6.94%，0.1 μmol·L-1氟啶酮處理后幼苗SOD和POD活性分別降低40.08%和53.47%，CAT活性降低了34.83%，0.2 μmol·L-1氟啶酮處理后幼苗SOD活性降低4.96%，POD活性顯著降低45.14%,但CAT活性增加了12.05%；1 μmol·L-1JA處理后幼苗SOD和CAT活性分別增加2.51%和32.33%，POD活性降低15.92%，2 μmol·L-1JA處理后幼苗SOD活性增強了21.31%，CAT和POD活性分別降低33.14%和38.19%，5 μmol·L-1JA的處理效果最為明顯，幼苗SOD活性降低18.18%，CAT和POD活性分別顯著增強124.47%和171.47%。此結果說明，在冷脅迫下，10 μmol·L-1ABA和5 μmol·L-1JA處理對提高甜瓜幼苗CAT和POD活性作用效果最佳，0.1 μmol·L-1氟啶酮處理對幼苗SOD、CAT和POD活性的抑制作用最強。

圖3 不同濃度ABA、氟啶酮和JA對冷脅迫下甜瓜幼苗SOD(A)、CAT(B)和POD(C)活性的影響Fig.3 Effects of different concentrations of ABA,Fluridone and JA on SOD (A) ,CAT (B) and POD (C) activities of melon seedlings under chilling stress

2.5 最適濃度植物生長調節(jié)劑處理對冷脅迫下甜瓜幼苗激素信號和活性氧清除酶相關基因的影響

基于幼苗形態(tài)、生理指標及酶活性的變化，綜合分析發(fā)現(xiàn)10 μmol·L-1ABA、0.1 μmol·L-1氟啶酮和5 μmol·L-1JA處理效果最好。據(jù)此，進一步分析其處理后JA信號途徑(CmJAZ1、CmMYC2)和ABA信號途徑(CmPP2C3、CmPYL1)相關基因以及活性氧清除酶基因CmSOD1的表達變化。結果表明，與CK相比，ABA處理后CmJAZ1、CmMYC2和CmPP2C3的表達量顯著下調，CmPYL1和CmSOD1的表達量顯著上調。氟啶酮處理后CmJAZ1、CmMYC2、CmPP2C3、CmPYL1和CmSOD1的表達量均顯著下調，其中CmPYL1和CmSOD1下調至CK的1/3。JA處理后CmJAZ1、CmMYC2和CmPP2C3的表達量顯著下調，CmPYL1和CmSOD1的表達量變化不明顯(圖4)。這些結果說明，3種植物生長調節(jié)劑處理影響了JA和ABA信號途徑中相關基因和活性氧清除酶基因的表達，但其表達方式和表達水平有一定差異，甜瓜幼苗的耐冷性可能存在復雜的調控機制。

圖4 ABA、氟啶酮和JA對冷脅迫下甜瓜幼苗葉片內激素信號轉導和活性氧清除酶相關基因的影響Fig.4 Effects of ABA,Fluridone and JA on hormone signal transduction and reactive oxygen scavenger enzyme related genes in leaves of melon seedlings under chilling stress

2.6 ABA與JA信號通路冷相關差異表達基因的篩選及表達分析

為了篩選ABA與JA信號通路中響應冷脅迫的差異表達基因，對甜瓜耐冷、冷敏材料在冷脅迫下的轉錄組數(shù)據(jù)進行分析。結果表明，ABA和JA信號通路中共有11個差異表達基因與冷脅迫相關(表3，圖5)。耐冷材料冷處理后，5個ABA信號途徑基因(MELO3C017358、MELO3C026019、MELO3C002133、MELO3C010850、MELO3C026062)和2個JA 信號通路基因(MELO3C013558、MELO3C006046)表達上調，2個ABA信號途徑基因(MELO3C021422和MELO3C009468)表達下調；冷敏材料冷處理后，4個ABA(MELO3C026019、MELO3C023805、MELO3C021421和MELO3C021422)和1個JA信號途徑基因(MELO3C013558)表達上調，1個ABA(MELO3C002133)和1個JA 信號途徑基因(MELO3C006046)表達下調。共有2個基因(MELO3C013558、MELO3C026019)在耐冷和冷敏材料之間表達模式相同(均為上調)，4個基因(MELO3C002133、MELO3C021422、MELO3C006046和MELO3C026062)表達模式相反，說明甜瓜耐冷性存在不同的調控機制。結合基因表達模式和功能注釋(表3)，選擇脫落酸不敏感蛋白同源異構體基因MELO3C021422和脫落酸受體基因MELO3C026019進行ABA處理后表達量檢測。結果表明，與CK相比，在噴施ABA并進行4 ℃冷處理后，MELO3C021422和MELO3C026019表達量顯著上調(圖6)，分別上調20.36和2.14倍，推測這2個基因通過介導ABA信號途徑參與甜瓜耐冷性的調控，具有潛在的應用價值。

906_0：冷敏感甜瓜906 4 ℃處理0 h;906_3：冷敏感甜瓜906 4 ℃處理3 h;581_0：耐冷甜瓜581 4 ℃處理0 h;581_3：耐冷甜瓜581 4 ℃處理3 h。906_0:Cold-sensitive melon 906 is treated at 4 ℃ for 0 h;906_3:Cold-sensitive melon 906 is treated at 4 ℃ for 3 h;581_0:Cold resistant melon 581 is treated at 4 ℃ for 0 h;581_3:Cold resistant melon is treated at 4 ℃ for 3 h.圖5 轉錄組中ABA和JA信號通路相關差異表達基因的表達分析Fig.5 Expression analysis of differentially expressed genes related to ABA and JA signaling pathway in transcriptome

圖6 ABA處理后冷脅迫下MELO3C021422(A)和MELO3C026019(B)基因的表達分析Fig.6 Expression analysis of MELO3C021422(A)and MELO3C026019(B) genes under cold stress after ABA treatment

表3 轉錄組中ABA與JA信號通路冷響應相關的差異表達基因Table 3 Differentially expressed genes associated with cold response of ABA and JA signaling pathway in transcriptome

3 結論與討論

冷脅迫可明顯抑制喜溫植物的生長，影響植株對水分和養(yǎng)分的吸收，引起植株代謝失調，株高、莖粗、葉面積等均表現(xiàn)出生長緩慢甚至停滯的現(xiàn)象[15]。ABA和JA與植物脅迫響應密切相關，能夠提高植株的抗逆能力，植株內源ABA的合成主要在葉片和根部[21]。本研究結果顯示，噴施ABA和JA能顯著促進甜瓜幼苗在冷脅迫下的生長。施用ABA合成抑制劑氟啶酮后，植株長勢雖出現(xiàn)一定的提高，但變化趨勢與ABA處理相反，并隨著濃度的增加植株長勢逐漸減弱。這可能是由于氟啶酮抑制了植株葉片內源ABA的合成，但根部合成的ABA部分抵消了氟啶酮的抑制作用，進一步暗示了ABA在甜瓜響應冷脅迫中的重要功能。

當植物受到冷脅迫時，細胞膜遭到破壞，質膜透性增加，而外源ABA與JA能提高脯氨酸含量，降低細胞膜受損程度，提高植物耐冷性。相對電導率和脯氨酸含量是反映植物細胞膜透性和受損傷程度的重要指標。適宜濃度的JA處理能夠降低相對電導率和提高脯氨酸含量，進而提高水稻[4]和西瓜[8]的耐冷性。本研究發(fā)現(xiàn)，10 μmol·L-1ABA與5 μmol·L-1JA處理后，能夠顯著降低冷脅迫下甜瓜葉片的相對電導率，提高脯氨酸含量，而ABA的生物合成抑制劑(0.1 μmol·L-1氟啶酮)處理效果與ABA和JA處理相反。此結果說明，適宜濃度的ABA和JA處理可通過提高甜瓜脯氨酸含量來維持細胞膜的穩(wěn)定性，從而減少細胞內電解質外滲以保護細胞，進而提高甜瓜的耐冷性。

在植物受到逆境脅迫時，體內的POD、CAT和SOD保護性酶活性會增強，減少體內活性氧(ROS)積累，降低逆境對植物的損害程度[4]。外施JA能夠顯著提高西瓜幼苗抗氧化酶活性，增強植株的抗冷性[22]。本試驗中，在冷脅迫下，噴施10 μmol·L-1ABA后甜瓜葉片POD、CAT和SOD酶活性均顯著提高，噴施5 μmol·L-1JA后甜瓜葉片CAT和POD酶活性顯著增強，而0.1 μmol·L-1氟啶酮處理導致3種酶活性均顯著下降。結果說明，外施ABA能通過提高POD、CAT和SOD活性來增強甜瓜耐冷性，而JA則主要通過提高CAT和POD活性來增強甜瓜耐冷性。這與楊楠等[23]在黃瓜中的研究結果一致。

植物耐冷性是受多基因控制的復雜性狀。在擬南芥中，JAZ1是JA信號途徑中ICE1的抑制因子，能夠結合ICE1抑制其表達，進而降低植物的耐冷性[10]。MYC2是ABA、SA、赤霉素(GAs)和生長素(IAA)信號通路間的重要樞紐[11]。PYL作為ABA的直接受體參與ABA信號通路，蛋白磷酸酶PP2C3也參與ABA信號調節(jié)[12-13]。在本研究中，ABA處理后甜瓜幼苗葉片中CmPP2C3的表達量較CK顯著下降，而CmMYC2的表達量較氟啶酮處理顯著升高。CmPYL1與CmSOD1基因在ABA處理后表達量顯著高于CK和氟啶酮處理。說明外施ABA能通過提高CmMYC2、CmPYL1與CmSOD1基因的表達以及降低CmPP2C3的表達提高甜瓜耐冷性。而JA處理后CmPP2C3、CmJAZ1和CmMYC2的表達量顯著降低，說明外施JA可能通過降低CmPP2C3、CmJAZ1和CmMYC2的表達提高甜瓜耐冷性。因此，在甜瓜中，外施ABA和JA均能提高植株耐冷性，但其調控機制不同。

通過對冷脅迫下甜瓜轉錄組數(shù)據(jù)進行分析，篩選到11個與ABA和JA信號轉導途徑相關的差異表達基因，包含茉莉酸酰胺合成酶、鈣依賴性脂質結合蛋白、ABA受體蛋白及ABA調控蛋白等基因。其中，2個基因(MELO3C026019和MELO3C021422)在冷脅迫下表達模式不同，且受外源ABA的誘導。MELO3C026019作為脫落酸受體與擬南芥AtPYL4基因高度同源，而AtPYL4作為脫落酸傳感器參與ABA信號轉導[24]，進而調控植物的抗逆性。這與其同源基因的表達分析結果一致，說明二者可能具有相同或相似的功能。MELO3C021422是脫落酸不敏感蛋白同源異構體基因，是擬南芥AtbZIP67的同源基因，而AtbZIP67參與調控擬南芥種子休眠[25]，其同源基因MELO3C021422參與甜瓜耐冷性調控，是該基因功能的進一步拓展，bZIP67基因可能具有多種生物學功能。因此，這2個基因參與甜瓜耐冷性調控的分子機制值得進一步研究。