木豆是世界第六大食用豆类作物,亦可作为优质饲用灌木,在热带和亚热带地区被广泛种植。我国木豆种植区域地处热带北缘,常受到冷空气影响,导致木豆产量明显降低,耐寒品种的缺乏严重制约着木豆的推广种植,开展优异耐寒木豆种质资源挖掘和耐寒木豆育种研究对木豆的生产具有重要意义。本研究首先通过遗传多样性分析,从86份木豆资源中获得30份木豆核心种质;然后对这30份核心种质进行了耐寒性鉴定,掌握了它们的不同耐寒特性;接着选取耐寒程度不同的8份木豆材料,探讨了木豆耐寒的生理机制;最后以耐低温材料缅甸木豆（MD）和低温敏感型材料琼中木豆（QZ）为试材,开展了转录组和蛋白组的比较分析,揭示了木豆耐寒的分子机制。主要研究结果如下:1.利用24个表型性状和42对SSR标记评价了86份木豆资源的遗传多样性。建立了86份材料表型数据库,10个质量性状的多样性指数介于0.95～3.13之间,种子颜色性状的多样性最丰富。基于花期、百粒重等14个数量性状数据把86份参试种质分为早熟大粒型、中早熟小粒型和晚熟中粒型等3大类群。42对SSR引物在86份木豆资源间均呈现多态性,Shannon多样性指数平均值为0.88,多态信息含量平均值为0.47,说明供试木豆资源具有丰富的遗传多样性;在相似系数为0.557处将86份木豆种质分为5大类群。综合表型性状和SSR标记的研究结果,从86份木豆资源中筛选得到30份木豆核心种质。2.对30份木豆核心种质进行4℃低温胁迫处理,选用相对电导率和叶绿素SPAD值鉴定了它们的耐寒性,明确了它们的不同耐寒特性,获得P15、P22和P35等3份耐寒木豆种质。3.选取耐寒程度不同的8份木豆资源进行4℃低温胁迫处理,观测了REC、SS、Chl、MDA、Pro、SOD、CAT和POD活性等生理指标的变化趋势,找到8份材料的耐寒性强弱特征,其顺序为:缅甸木豆＞海南儋州木豆＞木豆（170306001）＞木豆（060302216）＞木豆ICPL7086＞木豆（南02137）＞广西白木豆＞海南琼中木豆。同时,发现木豆耐寒的生理机制是通过维持Chl稳定、提高植物酶促防御系统中SOD、POD的活性来增加耐寒能力,缓解低温的伤害。4.对耐低温MD和低温敏感QZ进行转录组测序,12个样本共检测到表达基因数28,796个,其中已知基因为26,452个,预测的新基因为2,344个。MD主要显著富集在植物激素信号转导等通路中。MD异于QZ的150个DEGs主要涉及亚油酸代谢、苯丙烷类生物合成、淀粉和糖代谢及甘油脂代谢通路,推测木豆通过植物激素信号转导、亚油酸代谢、苯丙烷类生物合成、淀粉和糖代谢及甘油脂代谢通路的调节提高了耐寒性。影响木豆耐寒的主要转录因子有MYB、AP2-EREBP、b HLH和WRKY。5.对MD和QZ材料进行DIA高通量蛋白测序,12个样本共鉴定到42769个肽段和5794个蛋白。MD材料DEPs参与过氧化氢代谢过程、活性氧中心和信号转导、氧化还原酶活性等途径。MD异于QZ响应低温胁迫的DEPs共有78个,主要包括过氧化物酶、氧化还原蛋白、热休克蛋白、氨基酸转运酶等。信号传导、过氧化物酶蛋白显著表达可能是耐低温材料耐寒的主要原因。综上所述,供试86份木豆资源间存在丰富的遗传多样性;30份木豆核心种质间耐寒性差异悬殊,共获得3份耐寒木豆种质;木豆耐寒的生理机制是维持稳定且较高含量Chl,并通过提高SOD、POD的活性来增加耐寒能力;木豆耐寒的分子机制可能是通过植物激素信号转导、亚油酸代谢、苯丙烷类生物合成、淀粉和糖代谢及甘油脂代谢通路的调节,并提高氧化酶的表达来增强木豆的抗寒能力。本研究为后期开展木豆耐寒种质的培育奠定了重要基础。