低温是植物生长中常遇到的一种灾害。为选择耐寒性强的观赏植物,并为耐寒植物培育提供理论性依据,本试验以顶花板凳果、黎城麦冬、金银花、崂浴苔草、青绿苔草、古铜红鸢尾、金娃娃萱草和黎城六号萱草为材料,自然越冬,通过田间观测并运用隶属函数评价法其耐寒性进行了分析研究,得出八种观赏植物耐寒性强弱。为了探究耐寒植物的耐寒生理机制,将前期试验得出的最耐寒材料进行室外自然低温处理,通过生理指标的测定并对这些指标进行相关性分析和主成分分析来确定与其耐寒性密切的指标;外施CaCl₂及钙离子螯合剂EGTA,通过对生理指标的测定,探究Ca²⁺对其耐寒性的影响。为了揭示耐寒性植物的分子机制,对耐寒性强的植物的叶片和根部冷处理后进行转录组测序,分析比较处理前后的差异表达基因,了解其低温应答分子机制。试验结果如下:1通过对顶花板凳果、黎城麦冬、金银花、青绿苔草、崂浴苔草、古铜红鸢尾、金娃娃萱草和黎城六号萱草八种观赏植物进行田间观测及冷害指数的测定,得出八种观赏植物受低温伤害程度从小到大依次为:黎城麦冬<顶花板凳果<金银花<崂浴苔草<青绿苔草<古铜红鸢尾<金娃娃萱草<黎城六号萱草;对这八种植物所测指标进行隶属函数分析,得出八种植物的耐寒性从强到弱依次为板凳果>黎城麦冬>金银花>崂浴苔草>青绿苔草>古铜红鸢尾>金娃娃萱草>黎城六号萱草。从田间观测结果及隶属函数综合分析得出黎城麦冬和顶花板凳果的耐寒性较强。2顶花板凳果随着低温胁迫的持续,可溶性蛋白质含量、叶绿素含量、SOD活性、相对电导率、MDA含量呈上升趋势;钙离子浓度先上升后下降;通过主成分分析和相关性分析得出,叶绿素a、叶绿素b、叶绿素含量、类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量和相对电导率这六个指标的系数,分别为0.983、0.907、0.967、0.991、0.985和0.956,为较大特征向量,说明顶花板凳果在抵御低温过程中,叶绿素含量、可溶性蛋白质含量和相对电导率等生理活动发挥了重要作用。3喷施外源CaCl₂及其抑制剂EGTA,经过低温处理后,只喷施外源CaCl₂的顶花板凳果叶片的相对电导率、MDA含量低于喷施EGTA的,SOD活性、可溶性蛋白含量和叶绿素含量高于喷施EGTA的;先喷施EGTA,再喷施CaCl₂后,各指标测定结果介于只喷施EGTA和只喷施CaCl₂之间,说明钙离子参与了顶花板凳果的低温响应过程。4对低温处理的顶花板凳果进行转录组测序,对差异表达基因进行GO功能分析,低温胁迫主要作用于顶花板凳果的细胞膜,影响顶花板凳果对低温的应激反应、化学反应、压力的反应,还对氧化还原酶活性、转录因子活性和特异性DNA序列结合以及核酸结合转录因子活性等产生影响。对差异表达基因进行KEGG富集分析得出,顶花板凳果耐寒性与植物激素转导、淀粉和蔗糖代谢、氧化磷酸化、植物病原体相互作用、光合作用通路、MAPK信号等通路密切相关。5本试验根据差异基因功能注释信息筛选出了与植物耐寒性有关的10个基因,包括WRKY类转录因子、AP2/ERF转录因子、MYB类转录因子、NAC类转录因子、编码脱水反应原件结合蛋白和阴离子过氧化物酶基因。对所选的10个基因进行实时荧光定量PCR检测,基因的表达情况与转录组测序的结果一致,说明WRKY类转录因子、AP2/ERF转录因子、MYB类转录因子、NAC类转录因子、编码脱水反应原件结合蛋白和阴离子过氧化物酶基因在顶花板凳果低温胁迫下基因表达调控过程中起重要作用。