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黄花苜蓿是豆科多年生牧草,抗低温能力强于紫花苜蓿,是苜蓿抗寒育种的重要基因资源。试验以呼伦贝尔黄花苜蓿（Medicago falcata L.cv.Hulunbeier）为材料,探讨其在低温胁迫下细胞膜透性、细胞内渗透调节物质和抗氧化物质变化等生理应答反应。对二代和三代转录组进行联合分析,挖掘优异耐低温基因资源,通过权重基因共表达网络分析（Weighted gene co-expression network analysis,WGCNA）,探讨黄花苜蓿在低温胁迫下的内在分子调控机制。主要结果如下:（1）低温胁迫下随处理温度的降低,黄花苜蓿根部细胞膜透性增加,电解质外渗率和丙二醛含量显著增加,电解质外渗率和丙二醛含量分别在-15℃处理12 h和8 h达到最高,为89.45%和93.26μM·g-1DW,伤害较严重。但黄花苜蓿可以通过提高细胞内渗透调节物质含量和提高抗氧化物质活性抵御低温胁迫造成的伤害。（2）低温胁迫下随处理温度的降低,黄花苜蓿根部的渗透调节物质脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量呈显著增加趋势。其中脯氨酸和可溶性蛋白含量分别在-15℃处理12 h和8 h达到最高,分别为9.35μmol·g-1DW和34.52 mg·g-1DW,比在常温下生长的对照（CK）分别提高54.0%和21.9%;可溶性糖含量在-10℃处理2 h达到最高值,为90.61 m M·g-1DW,比CK提高84.3%。（3）低温胁迫下黄花苜蓿根部抗氧化物质SOD、POD、CAT活性和GSH含量有增加趋势。SOD活性在0℃处理8 h达到最高,为5893.21 U·g-1·h-1DW,比CK提高49.8%;POD活性在-10℃处理2 h达到最高,为9621.07 U·g-1·min-1DW,比CK提高79.9%;CAT活性在-5℃处理2 h达到最高,为1335.53 U·g-1·min-1DW,比CK提高118.4%;GSH含量在-5℃处理2 h达到最高,为3.76 mg·g-1DW,比CK提高122.8%,从而可有效抵御低温下因超氧阴离子含量增加而造成的伤害。（4）采用Pacbio三代全长转录组测序技术测定CK和4、0、-5、-10和-15℃低温处理2 h黄花苜蓿根部,共获得19.27Gb的有效数据。获得去冗余的全长转录本序列115,153条,预测出8,849个可变剪切事件,73,149个SSR,76,015个完整ORF及4,189个Lnc RNA。其中111,587个Unigenes获得功能注释,3,566个Unigenes没有获得注释。注释到Nr数据库的序列中有92%的Unigenes与已知序列具有高度相似性,其中有97,831个Unigenes来源于蒺藜苜蓿,占87.87%。（5）将RNA-seq获得的二代转录组数据与三代全长转录本序列进行比对,基于去冗余后的三代测序序列计算转录本的表达量鉴定差异表达基因,共获得差异表达基因11,369个,分成6个亚类。转录因子预测分析获得1,538个编码转录因子的基因,涉及45个转录因子家族。其中WRKY、ERF、MYB、b HLH和NAC等5个转录因子家族包含的差异表达基因数目较多,分别为186、165、143、131和111个。（6）通过比较5个处理温度（4、0、-5、-10和-15℃）样品与CK样品的基因表达量,获得差异共表达基因134个,其中上调差异共表达基因101个,下调差异共表达基因33个。GO功能分析发现其中7个差异共表达基因获得注释,主要分布在“cell part”等细胞组分,参与“metabolic process”等生物学过程、具有“binding”等分子功能。27个差异共表达基因富集到“Circadian rhythm-plant”等16个代谢通路。18个差异共表达基因获得COG功能注释,主要参与“General function prediction only”等15个功能分类。使用Cytoscape软件对134个差异共表达基因调控网络进行可视化处理,发现F01.PB40804、F01.PB75011和F01.PB110405这3个差异共表达基因为高连通性基因,推测其为黄花苜蓿应答低温胁迫的核心基因。（7）通过权重基因共表达网络分析方法将差异表达基因与所测定的生理指标相关联,鉴定出12个基因模块。“电解质外渗率”与MEgrey60、MEplum1和MEbrown等3个模块显著正相关,表明其可作为检测植物抗低温胁迫能力的主要生理指标。MEbrown模块与POD、超氧阴离子、电解质外渗率和可溶性糖等4个生理指标显著正相关,说明MEBrown模块中的差异表达基因与黄花苜蓿的低温应答有密切联系。MEBrown模块中的差异表达基因主要富集到“starch catabolic process”等4个GO-term,参与“Starch and sucrose metabolism”等88个代谢途径,其中689个基因获得COG功能注释,含290个功能未知基因。在MEbrown模块中筛选出3个核心基因F01.PB95141、F01.PB97693和F01.PB106092,这3个基因参与maltose biosynthetic process、starch catabolic process和response to cold等生物学过程。（8）选取20个与低温相关的差异共表达基因进行了实时荧光定量PCR的验证,结果表明选取的差异共表达基因在低温处理黄花苜蓿根部组织中的表达变化趋势和转录组测序结果保持一致,验证了转录组测序结果的准确性和可靠性。