西瓜(Citrullus lanatus)是我国重要的果实型园确认细节艺作物,低温是限制其经济价值的重要环境因素。植物对低温的响应依赖活性氧(ROS)信号转导,细胞氧化还原(redox)状态的平衡也在维持植物抗性中发挥重要作用。硫氧还蛋白(TRXs)是由多基因家族编码的氧化还原酶,它具有保守的WC(G/P)PC结构域,并广泛参与植物对逆境胁迫的响应,然而目前关于TRXs在西瓜中的作用还知之甚少。本研究在西瓜基因组中鉴定出12个h型TRXs并筛选出在低温响应中起主要功能的成员ClTRX h2,进一步研究了该基因在植物低温响应中的作用,以及TRX介导的氧化还原平衡与MAPK信号途径之间的关系。主要研究结果如下:1、质膜定位的ClTRX h2在西瓜低温响应中的功能。通过VIGS筛选发现ClTRX h2参与西瓜低温抗性调节,并且ClTRX h2基因的表达量能被低温诱导升高,亚细胞定位验证了该基因定位于质膜上。通过对西瓜ClTRX h2沉默材料和ClTRX h2异源表达烟草Gefitinib-based PROTAC 3溶解度株系低温生理指标的测定,证明ClTRX h2参与低温胁迫下的活性氧清除并且正调控西瓜低温抗性。2、低温激活的ClMPK3通过CBF-COR途径负调控西瓜低温抗性。通过LC/MS鉴定到ClMPK3在低温下被快速磷酸化,ClMPK3基因沉默材料对低温的敏感性降低,证明ClMPK3负调控西瓜低温抗性。进一步通过q RT-PCR发现ClCBFs、ClCORs基因的表达量在低温胁迫后显著提高,并且在ClMPK3基因沉默材料中的上调比例显著高于对照。3、ClTRX h2通过与ClMPKK5互作抑制其对ClMPK3的磷酸化。酵母双杂交和双荧光素酶系统验证了ClTRX h2与ClMPKK5存在相互作用。常温或低温下,ClTRX h2沉默导致ClMPK3的磷酸化显著积累,并且ClMPK3磷酸化状态的改变依赖于ClTRX h2。在体外磷酸化实验中,ClMPKK5能磷酸化ClMPK3,其Cys229的突变则抑制了这种磷酸化激活。证明ClMPKK5的Cys-229位点对于其激酶活性的重要性。综上所述,本文的结果表明ClTRX h2介导的氧化还原状态通过ClTRX h2和ClMPKK5之间的相互作用抑制ClMPK3的磷酸化,从而在低温胁迫下激活ClCBF-ClCOR信号通路。这为植物Subglacial microbiome低温下信号转导的分子机制提供了新思路,也为耐低温西瓜品种改良提供了理论依据。