以黄瓜的日光温室品种“新泰密刺”和露地栽培品种“津研四号”为材料,研究了低温对黄瓜叶片抗氧化酶与蛋白质组的影响,旨在分析低温下黄瓜叶片中抗氧化酶与超微结构之间的关系,为温室黄瓜育种提供可用于监测植株是否耐低温的指标,分离不同基因型黄瓜叶片的低温诱导蛋白,为从蛋白质组角度揭示黄瓜应答低温逆境的调控机制打下基础。在四叶一心期,将两个品种的黄瓜幼苗置于培养箱中,分别在25℃(白天)/18℃(黑夜)和15℃(白天)/15℃(黑夜)处理七天后,取第四片叶为试材,测定其超氧化物歧化酶(SOD,EC 1.15.1.1)、愈创木酚过氧化物酶(GPX,EC 1.11.1.7)、过氧化氢酶(CAT,EC 1.11.1.6)和谷胱甘肽还原酶(GR,EC 1.6.4.2)的活性,检测了叶片中丙二醛和还原型谷胱甘肽(GSH)的含量,并用透射电镜观察了叶绿体、线粒体、内质网以及细胞膜。同时,采用三种提取液分步提取了黄瓜叶片的总蛋白质,利用双向电泳与质谱分析技术研究了两个黄瓜品种在不同温度下差异表达的蛋白质。实验结果表明:1、低温对黄瓜叶片中抗氧化酶的影响与常温处理相比,低温使黄瓜叶片的SOD、GPX和GR活性以及GSH含量显著增加,使CAT活性下降。低温下,和“津研四号”相比,在“新泰密刺”中SOD和GPX活性的增加量较小,GSH含量与GR活性的增加量较大,CAT活性降低的数量较少。经过双因素方差分析,得知品种和温度均显著影响了GR和CAT的酶活性以及GSH含量。通过比较叶片的丙二醛含量,发现低温胁迫下,“津研四号”的膜脂过氧化程度较严重。根据电镜观察结果,在低温胁迫后,“新泰密刺”的叶绿体、线粒体以及内质网的膜结构变化较小,而“津研四号”的这些超微结构被严重破坏。所以GR和CAT活性以及GSH含量在低温下的变化与叶片中丙二醛含量的改变以及超微结构的变化一致。谷胱甘肽还原酶和过氧化氢酶活性以及谷胱甘肽含量可以用于监测黄瓜品种是否耐低温。2、低温对黄瓜叶片中蛋白质组的影响利用提取液Ⅰ(40 mM Tris-HCl,pH 8.38)、提取液Ⅱ(含8 M Urea,4% CHAPS,40 mM Tris,0.2% Bio-lyte,3/10 ampholyte)和提取液Ⅲ(含5 M Urea,2 M Thiourea,2% CHAPS,2% SB 3-10,2 mM TBP,40 mM Tris,0.2% Bio-lyte,3/10 ampholyte)分步提取叶片总蛋白质后,经SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳,发现提取液Ⅰ溶解的蛋白质较少,说明黄瓜叶片中的高亲水性蛋白质含量较低。对提取液Ⅱ和Ⅲ溶解的叶片蛋白质进行双向电泳后发现,相对于常温处理,低温使“新泰密刺”的7个蛋白质点特异表达、2个蛋白质点上调表达、2个蛋白质点下调表达、5个蛋白质点未表达;使“津研四号”的7个蛋白质点特异表达、1个蛋白质点上调表达、4个蛋白质点下调表达、9个蛋白质点未表达。低温下,“新泰密刺”的蛋白质点3和4以及“津研四号”中蛋白质点2的表达量显著高于常温处理,通过MALDI-TOF质谱分析,这3个蛋白质点被鉴定为1,5-二磷酸核酮糖羧化酶的大亚基。所以黄瓜叶片的高亲水性蛋白质含量低;低温对不同基因型黄瓜叶片的蛋白质组均有影响;1,5-二磷酸核酮糖羧化酶可能与黄瓜叶片的耐低温有关。