Quả dâu tây giống ‘Hongyan’ được xử lý melatonin ở các nồng độ khác nhau, sau đó bảo quản lạnh. Xử lý melatonin ở 0.1 và 1 mmol/L giúp giảm tỷ lệ thối hỏng đến 75–87% so với đối chứng, giảm mất nước và duy trì độ cứng tốt hơn. Màu sắc quả được duy trì với giá trị L* và hue cao hơn, trong khi độ sáng và độ đỏ không bị ảnh hưởng rõ rệt. Hàm lượng chất rắn hòa tan (TSS) và độ chua (TA) được duy trì tốt hơn ở nhóm xử lý melatonin, đặc biệt ở nồng độ 0.1 mmol/L. Tuy nhiên, hàm lượng acid ascorbic giảm nhẹ ở nhóm xử lý melatonin, có thể do giảm phân giải pectin và hạn chế tổng hợp acid từ D-galacturonic. Hàm lượng H₂O₂ và MDA giảm rõ rệt ở nhóm xử lý melatonin, cho thấy khả năng chống stress oxy hóa được cải thiện. Đồng thời, hàm lượng phenolic và flavonoid tăng mạnh, dẫn đến khả năng quét gốc tự do DPPH và ABTS cao hơn. Phân tích biểu hiện gen cho thấy xử lý melatonin kích thích mạnh các gen FaTDC, FaT5H, FaSNAT và FaASMT, góp phần tăng melatonin nội sinh trong quả. Tổng thể, xử lý melatonin ở nồng độ trung bình (0.1–1 mmol/L) là hiệu quả nhất trong việc kéo dài thời gian bảo quản và duy trì chất lượng quả dâu tây.