本研究以新疆野苹果[Malus sieversii（Ledeb.）Roem.]中抗寒性相对强的种下类型小黄酸野苹果（Malus sieversii f.luteolus D.F.Cui et L.Wang）和抗寒性相对弱的种下类型香酸野苹果（Malus sieversii f.aromaticus D.F.Cui et L.Wang）为研究对象,通过观察自然越冬过程中休眠前期、休眠期、解除休眠期不同时期,原生境与引种资源圃不同生境,花芽解剖结构差异、枝条生理响应差异、转录组学基因表达水平差异,从形态学,细胞学和分子学阐明新疆野苹果抗寒性强的机理。主要研究结果如下:（1）通过形态解剖观察小黄酸野苹果和香酸野苹果花芽在三个自然越冬阶段中,三个不同生境淀粉粒数量和大小、质壁分离现象、冰晶含量和分布等。结果表明,抗寒性强的小黄酸野苹果花芽细胞淀粉粒体积小排列紧密,休眠期水解彻底,解除休眠期淀粉粒积累数量明显低于香酸野苹果。在原生境中三个自然越冬阶段小黄酸野苹果淀粉粒轴径分别为9.36μm、1.16μm、1.91μm极显著小于香酸野苹果淀粉粒轴径10.95μm、2.88μm、5.42μm,在引种资源圃中淀粉粒轴径分别为6.03μm、1.37μm、2.92μm极显著小于香酸野苹果淀粉粒轴径7.52μm、2.51μm、4.67μm;质壁分离现象表明,花芽细胞质壁分离程度与生境有关,原生境中小黄酸野苹果质壁分离程度极显著小于香酸野苹果,引种资源圃中细胞质壁分离程度极显著大于香酸野苹果。冰晶含量和分布结果表明小黄酸野苹果主花芽基部与花轴可见明显组织分界线,主花芽基部和花轴之间屏障组织可能是抗寒性强的小黄酸野苹果阻止花轴细胞冰晶向花原基转移的特殊组织屏障。（2）通过测定小黄酸野苹果和香酸野苹果一年生枝条在三个不同自然越冬阶段,三个不同生境下电导率、可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸、过氧化物酶（POD）、丙二醛（MDA）、超氧化歧化酶（SOD）、等生理指标,并对各个生理指标进行显著性分析和主成分分析。结果表明,游离脯氨酸含量和SOD活性均在休眠期达到最小值,其中,小黄酸野苹果SOD活性的最小值为47.10 U/（g·h）,显著高于香酸野苹果的最小值44.98 U/（g·h）;小黄酸野苹果游离脯氨酸含量的最小值为55.74μg/g,极显著大于香酸野苹果的最小值33.89μg/g。由所测数据初步推断出,脯氨酸、POD、可溶性糖在小黄酸野苹果休眠前期,脯氨酸、SOD、POD在其休眠期,脯氨酸、可溶性蛋白、POD在其解除休眠期的抗寒中分别发挥着主要作用。（3）利用转录组测序技术对小黄酸野苹果和香酸野苹果花芽在三个不同自然越冬阶段,三个不同生境进行转录组高通量测序,结果表明,次生代谢物生物合成通路、转移酶活性-转移糖基分子功能在抗寒性中发挥基础性作用。抗寒性强的小黄酸野苹果三个自然越冬阶段在休眠期差异表达基因数量和特有代谢通路最多,分别为原生境（12 770个,289条）,引种资源圃（6 779个,255条）。休眠期特有代谢通路:长寿调节途径、ABC转运蛋白在新疆野苹果花芽抗寒中发挥特异性作用。代谢通路中显著上调基因:如ATG5、SOD3、ABCB1、ABCG2等可作为潜在抗寒基因。本研究系统的从解剖结构、细胞水平、分子水平等多方面进行新疆野苹果花芽抗寒性内在机理研究,从而得到可靠的结论,为新疆野苹果抗寒性研究提供理论指导。