粉红单端孢（Trichothecium roseum）引起的粉霉病是我国厚皮甜瓜的主要采后病害,硅酸钠是植物的无机诱抗剂。我们之前发现,果实防御T.roseum侵染以及硅诱导的果实抗性与能量代谢和活性氧密切相关,但详细机理不明。本文以采后“玉金香”厚皮甜瓜为试材,在分离纯化果实线粒体的基础上,研究T.roseum侵染和硅酸钠处理对果实能量代谢以及活性氧积累的影响,分析T.roseum侵染和硅酸钠处理后果实线粒体蛋白的表达差异。结果表明:1.通过两次Percoll密度梯度差速离心技术建立了厚皮甜瓜果实线粒体的分离纯化方法,获得的线粒体结构完整,活性良好。经多种蛋白提取方法比较,最终确定了酚抽提法为甜瓜线粒体蛋白的最优提取办法。2.T.roseum接种可诱导果实早期防御响应中H₂O₂的显著积累。通过活性氧荧光染色以及激光共聚焦扫描双染定位发现,接种诱导了果实氧爆,共定位结果证实,活性氧主要来源于线粒体。果实接种后线粒体中与能量代谢的关键酶,H⁺-ATPase、Ca²⁺-ATPase、琥珀酸脱氢酶和细胞色素氧化酶酶活均被显著调控。其中,接种后6小时H⁺-ATPase、Ca²⁺-ATPase、琥珀酸脱氢酶和细胞色素氧化酶活性均不同程度被抑制,而接种后12小时H⁺-ATPase、Ca²⁺-ATPase活性以及胞内ATP含量均显著增加。3.通过TMT技术分析接种T.roseum后12小时果实线粒体蛋白的表达情况,共获到1613个定性定量蛋白。生物信息学分析结果表明,42种蛋白差异表达,其中26个蛋白上调,16个蛋白下调,这些蛋白主要涉及能量代谢、胁迫响应和氧化还原平衡、糖酵解和三羧酸循环、转运和线粒体稳态等相关功能。4.采后100mM硅酸钠浸泡可以显著抑制损伤接种T.roseum果实的病斑扩展。硅处理激活了接种果实的防御抗性,处理组织O₂^-.产生速率和H₂O₂含量快速升高。激光共聚焦荧光染色共定位证实这些活性氧主要来源于线粒体。此外,硅处理显著提高了接种果实能量代谢关键酶,包括H⁺-ATP酶、琥珀酸脱氢酶和细胞色素氧化酶的活性,诱导细胞内ATP的积累,并使之维持在较高水平。5.线粒体蛋白组学分析结果表明,硅处理诱导结合病原物接种后甜瓜果实的蛋白差异表达情况,共获得定性定量蛋白1694个。经过生物信息学分析,51种差异表达的蛋白质均定位于线粒体。蛋白功能主要涉及初级代谢,蛋白功能包括呼吸电子传递链,三羧酸循环,糖酵解途径,氧化还原过程,防御和胁迫响应,线粒体载体,蛋白和氨基酸代谢等。综上所述,厚皮甜瓜果实对T.roseum侵染具有积极的早期防卫响应能力,通过调控线粒体活性氧积累和能量代谢关键酶活性,提高并维持细胞内ATP水平,可更好地促进细胞建立防御反应和传导胁迫信号,抑制病原物的扩展。此外,硅酸钠作为一种安全有效的诱抗剂,可激发果实线粒体以更加充沛、快速和持久的方式调动能量和活性氧代谢参与对病原物侵染的防卫。