石榴(Punica granatum L.)栽培历史悠久,在我国被广泛种植,但因其抗寒性较差,容易遭受冻害,严重制约了我国石榴产业的发展。鉴于此,研究低温下石榴的抗寒机理,探索相应的调控途径,具有重要意义。本研究以‘突尼斯’、‘中农红’、‘红双喜’和‘千层花’石榴的一年生枝条为试材,比较不同温度下(4℃、0℃、-3℃、-6℃、-9℃、-12℃和-15℃)处理24 h各个生理指标的变化规律,包括可溶性蛋白、可溶性糖、相对电导率、脯氨酸、SOD、POD、MDA和CAT等,并利用隶属函数法对4个石榴品种的抗寒性进行综合评价。通过转录组测序,分析参与抗寒调控的差异表达基因,探索差异基因参与的代谢通路,在此基础上,筛选关键抗寒基因,通过分子生物技术克隆石榴CBF3基因,进行生物信息学分析,构建表达载体,为今后探讨石榴CBF基因的抗寒分子机制提供理论依据,主要研究结果如下:(1)‘千层花’的半致死温度最低,达到-6.94℃,‘红双喜’最高,为-2.27℃,低温胁迫下,4个石榴品种枝条相对电导率、可溶性糖含量和POD活性整体均呈上升趋势,可溶性蛋白含量、SOD活性、CAT活性、MDA含量整体均呈先升后降的变化趋势,脯氨酸含量整体呈先降后升趋势。‘千层花’的综合隶属度最大,为0.56,‘中农红’综合隶属度最小,为0.45。利用隶属函数法对石榴进行综合评价,抗寒性强弱顺序为‘千层花’>‘红双喜’>‘突尼斯’>‘中农红’。(2)利用于Illumina Novaseq Protein Tyrosine Kinase抑制剂6000测序平台对14℃和0℃温度下的‘突尼MRTX849半抑制浓度斯’和‘中农红’软籽石榴枝条进行全长转录组测序,共检测到表达基因26582个,GO功能注释分析表明,‘突尼斯’和‘中农红’两个石榴品种分别有11538和10851个差异基因被注释到共50个功能组,包括分子功能、细胞组分和生物学过程3大类。‘突尼斯’和‘中农红’各有4439和4179个差异表达基因成功注释到KEGG数据库,富集在新陈代谢、生物体系统、环境信息处理、细胞过程和生物体系统5大类中,其中脱落酸、生长素和茉莉酸等植物激素信号转导途径和MAPK信号通路中差异基因较多,筛选出CBF1、CBF2、ICE1、COR和CBF3等关键差异表达基因,荧光定量PCR验证发现其在低温胁迫下显著表达。(3)筛选并克隆石榴候选抗寒基因CBF3,Chlamydia infection成功构建过表达载体,并对其进行生物信息学分析发现,其编码区序列长714 bp,编码237个氨基酸,有固定的AP2保守结构域,同源性比对发现,其与拟南芥CBF3基因同源性最高。