自毒作用是造成甜瓜连作障碍的重要原因之一,肉桂酸（Cinnamic acid,CA）是甜瓜自毒物质的主要组分,会对植株生长发育产生显著不良影响,如抑制种子的萌发和幼苗的生长,加剧活性氧的累积等。褪黑素（Melatonin,MT）在缓解植物非生物胁迫中具有重要作用,本文以甜瓜品种“新银辉”为研究材料,通过在CA模拟甜瓜自毒胁迫条件下添加MT,分析MT缓解甜瓜自毒胁迫胁的效果及其发生机制,主要研究结果如下:1.不同浓度CA和MT对甜瓜种子萌发和幼苗生长特性的影响不同浓度的CA处理对甜瓜种子的萌发表现出低促高抑的效应。CA处理浓度为0.1 m M时增强了发芽势、发芽指数和活力指数,而在0.4-1.6 m M之间则会不同程度地抑制发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数。不同浓度的CA对甜瓜幼苗的生长均表现为抑制作用,且随浓度的增加抑制作用增强。添加不同浓度的MT缓解自毒胁迫的效果不同,8μM的处理可以有效缓解CA胁迫对种子萌发的抑制作用,显著提高了发芽率、发芽势和发芽指数;4μM则对幼苗的缓解效应最佳,可有效增加胁迫条件下幼苗的根长、根表面积、根系直径、根系体积、分根数和根尖数。2.MT和CA复合处理对甜瓜种子萌发过程中生理生化代谢的影响8μM的MT显著降低了CA胁迫下甜瓜种子超氧阴离子(O2·-)的积累,在不同程度上提高了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性,同时降低细胞膜脂过氧化,上调了淀粉酶基因Cm AMY和Cm BMY的表达水平,增强了α-淀粉酶和β-淀粉酶的活性。3.MT和CA复合处理对甜瓜幼苗生长的生理生化代谢的影响CA处理下,甜瓜幼苗根系和叶片的过氧化氢（H2O2）含量、脯氨酸（Pro）含量、丙二醛（MDA）含量均迅速上升;随着CA胁迫时间的延长,48 h时根系中SOD、CAT和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性均被明显抑制,POD活性达到最大值;在CA胁迫下叶片中的SOD、POD和APX的活性表现升降升的趋势;而CAT的活性没有明显区别。根系ROS富集观测显示随CA胁迫时间延伸,根系中活性氧（ROS）累积呈现出从根尖向上、从外向内逐步增加的趋势。添加外源MT后,H2O2、Pro和MDA含量均明显下降,各种抗氧化酶活性均有不同程度的增强,根系ROS富集程度明显减弱,膜脂过氧化水平降低。4.MT和CA复合处理对甜瓜幼苗光合特性的影响CA胁迫抑制甜瓜幼苗叶片光合作用的主要原因是非气孔因素,添加MT后降低了胁迫下叶片的Ci,提高了气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）和净光合速率（Pn）。叶绿素荧光测定显示MT提高了CA胁迫下叶片的PSII最大光化学效率（Fv/Fm）、PSII实际光化学效率（Y（II））、光化学淬灭系数（q P）、捕获光量子通量中电子传递光量子通量比率（Ψo）、用于电子传递的量子比率(φEo)、单位反应中心捕获的用于电子传递的能量（ETo/RC）和基于吸收光量子通量的性能指数(PIabs);降低了非光化学淬灭系数（NPQ）、单位反应中心吸收的光能（ABS/RC）、单位反应中心耗散掉的能量（DIo/RC）、OJIP荧光诱导曲线的初始斜率（Mo）、J阶的荧光相对变量（Vj）;说明外源MT可以有效缓解CA胁迫对甜瓜幼苗叶片PSII的损伤,提高QA向QB传递电子的能力,从而改善甜瓜幼苗叶片光化学反应能力能力。5.甜瓜GST基因家族分析及其对CA和MT复合处理的响应在甜瓜基因组数据库中共筛选出49个GST基因,分属8个亚家族。其中Tau亚家族成员最多,29个;Phi亚家族,5个;Theta亚家族,1个。除5号染色体外的其它11对染色体上均存在GST,6号染色体和8号染色体分布数量最多。9号染色体上只有一个,Cm GSTU22。串联重复和片段重复为甜瓜GST基因家族扩展和进化中提供了途径,其中前者起主要作用。在甜瓜自毒胁迫转录组数据库中筛选出了10个差异表达Cm GST,这10个GST在CA和MT复合处理下的根和叶中均有表达。叶片中40%的Cm GST基因在CA胁迫条件下呈现下调,50%的表达量表现为先升后降,其中Cm GSTF2的相对表达量在整个CA胁迫过程中始终高于对照组。根系中Cm GST基因表达量在胁迫条件下高于对照组,添加MT后根系中除Cm GSTU10外的其他GST表达量以及叶片中部分GST基因表达量均被上调。MT可能通过大量激活Cm GST基因的表达来增强甜瓜植株对自毒胁迫的抵抗能力。