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我国北方冬季低温干燥使得葡萄种植需覆土越冬,这一措施加剧了生态环境恶化和导致种植成本增加,因此寻找具有抗寒性的葡萄种质资源对于我国北方地区尤为重要。本研究以抗寒性较强的山葡萄（Vitis amurensis）为试材,通过北方自然低温生长锻炼为处理,分别设定生长期（A,28±1℃）、抗寒初期（B,5±1℃）、抗寒中期（C,0±1℃）、抗寒后期（D,-5±1℃）和深休眠期（E,-10±1℃）共5个时期,测定成熟枝条中糖及其相关酶活性的变化,并对这5个时期进行了转录组测序,获得了大量的差异表达基因,对VvAGPS1基因在Micro-Tom番茄中进行功能验证。本研究获得了以下结果:（1）随着低温锻炼期温度降低,山葡萄韧皮部枝条中蔗糖和果糖的含量逐渐增加,而葡萄糖出现先增加后降低的趋势;蔗糖合成酶（SS）的活性逐渐增加;蔗糖磷酸合成酶（SPS）的活性在B时期则显著下降,此后直至E时期该酶活性变化不显著;酸性转化酶（AI）则在C时期有一个活性高峰,此后随着温度的降低而降低;ABA含量随着温度的降低而增加,IAA则显著下降。（2）对5个不同低温锻炼期山葡萄枝条韧皮部构建15个cDNA测序文库,共获得了69.34Gb Clean reads,各样品Clean reads均达到4.62Gb。通过设定差异基因表达阈值,筛选到了8935个差异基因,包括4064（45.48%）个上调基因和4871（54.53%）个下调基因;4个低温锻炼期与生长期相比,共有的上调基因为567个,共有的下调基因为1224个。GO富集分析发现,4个低温锻炼期与生长期相比,差异表达基因主要富集在分子功能中;除DvsA和EvsA在细胞组分中有富集项外,BvsA和CvsA中均没有。KEGG分析发现,在p-Value≤0.05水平下BvsA与CvsA中共同富集到的有淀粉和蔗糖代谢、类固醇生物合成及半胱氨酸和蛋氨酸代谢;BvsA与EvsA中共有的富集通路为氨基酸的生物合成及甘露醇代谢;CvsA与EvsA中富集共同的通路为氨基酸的生物合成及花生四烯酸代谢。对主要研究的淀粉和蔗糖代谢通路进行分析,结果共注释到了147个差异表达基因,包括73个上调基因和74个下调基因。在CvsA、DvsA和EvsA三个组合中共有的上调差异基因为29个,在4个低温处理期与生长期相比,共有的下调差异表达基因为31个。通过对转录因子分析发现,MYB的转录因子富集到的差异基因数量最多,其次是bHLH,而富集到最少的转录因子为VOZ和LFY。（3）对淀粉和蔗糖代谢通路研究发现,VvAGPS1基因随低温锻炼期温度的降低而高表达,因此我们对VvAGPS1基因进行了克隆并转化Micro-Tom番茄。VvAGPS1基因全长为2703bp,CDS区全长1584bp,总氨基酸数为518,分子式为C2608H4130N716O769S23,分子量为58557.20,pI为8.20。将VvAGPS1导入到番茄中,发现转基因株系株高和叶片面积均大于野生型。经6℃低温胁迫0h、12h和24h后发现,转基因番茄叶片中蔗糖含量随胁迫时间增加较野生型显著升高,葡萄糖含量在野生型番茄中随胁迫时间增加而下降,而转基因株系中则上升,且转基因株系的死细胞数量较野生型的少。POD、SOD和CAT活性在转基因和野生型番茄中均有差异,且随着胁迫时间增加,转基因株系较野生型的抗氧化酶的活性显著增加。电导率在转基因株系中比野生型低。低温胁迫后,VvAGPS1基因表达随时间增加而显著上调,SlAGB1和SlAGB3在24h低温处理下野生型番茄叶片中较转基因株系中则明显上调表达,SlBAM1和SlBAM8则主要在12h下高表达（β-淀粉酶）。这些结果进一步说明VvAGPS1在葡萄抗寒中具有重要作用。