红花玉兰（Magnolia wufengensis L.Y.Ma et L.R.Wang）为木兰科玉兰属落叶乔木,因其艳丽的花色,多变的花型以及多样的花被片而极具观赏价值。尤其对于我国北方地区,其作为稀缺的大型乔木观花树种,在园艺植物中大放异彩。但是低温尤其是冬季低温是限制红花玉兰在北方地区推广的主要限制因子之一,因此,研究其抗寒性迫在眉睫。冷驯化过程对温带地区多年生植物成功越冬非常关键,因此本研究通过对红花玉兰当年生苗进行人工冷驯化处理,测定分析冷驯化过程中的抗寒生理生化指标,并运用RNA-seq技术,系统解析了红花玉兰茎尖组织响应长期冷驯化的分子通路,同时鉴定了MwWRKYs家族基因,分析其在自然冷驯化、人工冷应激等不同降温过程中的表达模式,筛选出MwWRKY33和MwWRKY75 2个关键基因,并验证了2个基因的功能以及初步的互作模式。研究结果丰富了红花玉兰抗寒分子机制,填补了红花玉兰茎尖组织响应不同低温尤其是冷冻低温的分子通路,为培育高抗寒性的新品种提供了理论支撑。主要研究效果如下:1.通过测定分析红花玉兰冷驯化不同低温的抗寒指标,结果表明红花玉兰的抗寒性,可以在零上低温环境下（4℃）诱导;并在一定程度的冷冻低温（0℃）下进一步提高;2.根据Illumina Hi Seq X Ten测序平台,对红花玉兰不同冷驯化茎尖组织进行转录组测序,有效数据量分布在6.43～6.97 G,平均GC含量为47.74%。拼接了64872条Unigene,平均长度为1172 bp,获得高质量的红花玉兰茎尖组织转录组数据库,可为后续研究提供丰富的基因序列信息;3.光周期响应,昼夜节律,光保护,植物激素信号通路,细胞膜组成成分以及氧化还原代谢,气孔关闭等通路在零上低温（4℃）和冷冻低温（0℃）诱导中均显著富集。MAPK级联在零上低温诱导（4℃）中更显著富集;而冷冻低温诱导下ROS通路显著富集,说明ROS积累以及信号通路在冷冻低温途径（0℃）中更为重要;4.解析了红花玉兰茎尖组织响应长期冷驯化的分子通路,红花玉兰可能首先通过细胞膜刚性化以及膜上的phy B感知低温和短日照,进而通过Ca2+、植物激素和ROS将信号经MAPK级联从膜上传导至细胞核内,启动转录因子表达,最终诱导细胞膜成分、渗透调节物质、抗冻蛋白、光合作用、抑制长光周期等功能基因表达,调控红花玉兰对冷驯化过程的适应;5.根据表达量和差异倍数筛选并克隆了10个MwWRKYs,分析其在红花玉兰人工冷驯化、自然冷驯化以及人工冷应激过程中的表达模式。结果表明,3个属于第Ⅰ组,7个为第Ⅱ组。且10个MwWRKYs在不同的降温过程中表达模式存在差异;6.筛选出MwWRKY33和MwWRKY75,分别属于第Ⅰ组和第Ⅱ组,保守结构域序列均为WRKYGQK。2个基因在根、茎、叶、花、芽均有表达,表明可能参与多种生长发育过程。对克隆获得的启动子序列进行顺式作用元件预测分析,结果表明启动子区包含ABA,JA,GA等激素响应元件,并验证了MwWRKY33和MwWRKY75受到ABA和SA诱导,表明在一定程度上参与ABA和SA通路;7.过表达试验表明MwWRKY33和MwWRKY75均提高了转基因拟南芥的抗寒性和耐盐性。初步推测通过参与ABA和SA信号通路,并与MwVQ4和MwVQ14互作,共同参与红花玉兰抗寒性。综上所述,本研究探索了红花玉兰茎尖组织对长期冷驯化响应的生理及分子通路,筛选和鉴定了MwWRKYs在不同降温过程中的表达模式,验证了MwWRKY33和MwWRKY75的功能以及初步的调控和互作模式。这些工作均为探讨木本植物响应冷驯化的机制提供了宝贵遗传信息,具有重要的理论及实际意义。