梅花（Prunus mume）是中国的传统名花,具有很高的观赏价值。为实现“南梅北移”,提升其抗寒性是梅花长期的育种目标。育种专家以真梅系梅花与杏杂交培育出了能够在“三北”地区安全越冬的杏梅品种,但是目前关于杏梅抗寒性较强的分子机理尚不清晰。因此,为了全面解析杏梅抗寒性较真梅强的原因,本研究以杏梅‘淡丰后’,真梅‘北京玉碟’和它们的杂交后代‘香瑞白’为研究对象,对其在低温胁迫下的耐受能力进行系统评价,分析梅花不同品种在不同低温环境下不同组织内水分过冷的差异,结合转录组学、形态学和植物生理学,从转录水平探究形成梅花不同品种抗寒能力差异的分子生物学机理。主要结果如下:（1）梅花不同品种抗寒能力存在明显差异。通过离子渗漏率和芽成活率统计分析,‘香瑞白’的抗寒能力介于父母本之间,其成年树一年生枝条的LT50（半致死温度）为-27.93℃,高于真梅‘北京玉碟’LT50=-18.73℃,低于‘淡丰后’LT50=-44.92℃;‘香瑞白’冷锻炼后抗寒性显著增强,一年生嫁接苗经过5d的4℃冷锻炼后,半致死温度提升了6℃,提升幅度显著高于两亲本,抗氧化酶活性和类黄酮含量等指标相关调控基因PmPOD4、PmPOD44、PmCZSOD2、PmFLA3等的表达水平显著提升,说明‘香瑞白’可能通过提升抗氧化酶活性增强其抗寒能力。（2）低温环境下梅花不同品种茎和芽内水分的结冰点温度存在显著差异。利用红外技术和活立木水分检测技术统计3品种结冰点温度,杏梅‘香瑞白’和‘淡丰后’的成年树一年生茎结冰点温度在-4℃到-6℃之间,低于真梅‘北京玉碟’（介于-3℃到-4℃之间）,3品种一年生嫁接苗的结果和成年树结果趋势一致,推测杏梅茎组织可能通过降低结冰点温度,避免反复冻融对其造成伤害。‘北京玉碟’的芽结冰点温度在-7℃到-8℃之间,显著低于两个杏梅品种（-6℃到-7℃之间）,存在差异的原因可能是真梅花芽组织内水分过冷的机理和杏梅品种不同。（3）梅花不同品种中大量转录因子和蛋白修饰基因在低温响应阶段表达。PmWRKY18和PmWRKY55、PmNAC17和PmNAC42、Pmb HLH78、PmCBFs和PmICEs表达量显著升高,其中PmCBF3,4,8和PmICE4在品种间有差异,‘北京玉碟’和‘香瑞白’的表达量差异倍数比‘淡丰后’高;蛋白激酶PmOST1、PmMPKs、E3泛素连接酶PmPUB1,15,23和脱落酸ABA合成基因PmXAN在4℃冷胁迫8h后表达量显著升高,后又恢复到初始表达水平,它们可能在低温信号感受和传导过程中具有重要作用。（4）编码逆境相关功能蛋白的基因在梅花不同品种的低温锻炼阶段上调表达。基于功能富集结果,这些基因主要涉及到了脱水素合成、糖转运或分解和泛素化等通路。泛素基因（PmPUB3,5,7,12）、脱水素基因（PmLEAs）和糖代谢相关基因（PmGGPase1、PmGol S1、PmβA3、PmFBA1、PmSS3）在该阶段大量表达,在清除错误折叠蛋白、维持细胞正常功能上发挥重要作用。（5）梅花不同品种冻后恢复阶段大量细胞重建相关基因表达水平升高。泛素基因PmPUBs参与了DNA修复和细胞周期调控;PmCYP707A高表达抑制ABA的合成,帮助梅花进入正常发育状态;此时,转录因子PmWRKYs、PmNACs和Pmb HLHs等表达量升高,它们可能参与了梅花细胞重建和组织生长发育的分子调控。（6）离子渗漏率指标和WGCNA的salmon模块强正相关。该模块大多是作用在细胞膜上的基因,参与了细胞膜低温信号响应和转运调控,结合差异基因分析,筛选到PmWRKY16,18和55转录因子是参与梅花低温响应的候选基因。（7）初步证实了转录因子和泛素基因参与了梅花逆境响应。克隆获得了6条PmPUB基因和2条PmNAC基因的c DNA全长,1条PmWRKY基因和前人得到的序列一致,命名为PmWRKY18。异源转化烟草,成功得到转PmPUB1、PmPUB3和PmWRKY18基因的过表达烟草株系,对其进行低温胁迫后的表型、生理和相关互作基因的定量表达观察,转基因植株抗寒性显著高于空载对照,初步证明了这3个基因在梅花低温胁迫相关调控网络中起着关键性作用。本研究首次使用红外和活立木水分监测研究梅花在低温胁迫下的结冰规律,在转录水平深入的分析梅花不同品种在低温响应、锻炼和冻后恢复阶段的差异基因,旨在为梅花进一步的抗寒研究奠定基础,以期能够利用分子育种手段培育出既具有梅花特有的花香、花色又具有强抗寒能力的梅花品种。