紫薇（Lagersteoemia indica）,千屈菜科（Lythraceae）紫薇属多年生落叶小乔木或灌木,因其花期持久,故又名“百日红”。作为重要的夏季观花树种,紫薇因具有枝干优美、花色鲜艳、果实丰富、抗污染性强等优点而在园林绿化中有显著优势。相较于其他花木,紫薇叶芽萌发较晚且南北差异大,是研究木本花卉芽休眠的特殊材料,但有关紫薇芽休眠及春季萌芽机制的相关研究还未见报道。作为温带多年生植物的关键物候环节,了解芽休眠诱导和解除所涉及的生理和分子机制对植物安全越冬及春季萌芽至关重要。本研究以紫薇为研究对象,首先分析了不同气候条件下紫薇芽休眠对温度的响应机制,对其生态机制进行初步探索;其次从生理水平上探讨了芽休眠期间紫薇休眠芽和附近枝条内生理指标的动态变化规律;随后进一步研究了不同环境处理对紫薇芽休眠的诱导作用,并在此基础上结合第二代高通量测序技术对紫薇芽休眠诱导机制进行深入分析。本研究从生态、生理以及分子调控等多角度对紫薇芽休眠机制进行深入探究,为后续紫薇芽休眠调控提供了理论基础。主要研究结果如下:1.不同气候地区紫薇寒热累积阶段之间出现不同程度的重叠且其芽休眠解除时间与在该期间所产生的寒热累积之间存在一定的关联:高纬度地区紫薇芽休眠时间较长并伴随更多的寒热需求,低纬度地区则相反且芽休眠阶段整体提前。2.芽休眠至萌芽期间紫薇休眠芽及附近枝条内的生理指标呈规律性变化且部分内含物含量存在空间分布差异:随着内休眠的进展,芽和枝条内含水量、淀粉和超氧阴离子含量均呈下降趋势并在生态休眠期间持续上升直至芽休眠解除,可溶性糖则相反;相关抗氧化酶,如APX、SOD、POD以及CAT等在此期间出现明显波动且均在内休眠开始时呈上升趋势,并在转入生态休眠后再次上升;此外,芽休眠期间枝条内部分生理指标的含量或活性之间存在显著的空间差异,表现为分布在枝条顶端的叶芽内的含量/活性更高,结合紫薇春季萌芽特点推测芽休眠期间相关内含物的分布和运输可能在芽休眠解除后的春季萌芽中起到关键作用。3.不同光周期和温度处理下的紫薇芽休眠诱导进程间存在显著差异且内含物的动态变化规律与其芽休眠进程之间存在关联:短日照低温处理提前了植株芽休眠诱导的时间且促使其提前开始冷驯化以增强其抗寒性,长日照温暖处理则反之;随着芽休眠诱导进程的发展,碳水化合物、活性氧以及相关抗氧化酶含量及活性均在开始诱导前后发生显著变化,其中淀粉含量和POD活性在进入芽休眠诱导后下调,而可溶性糖、超氧阴离子含量以及SOD活性则表现为上升趋势。此外,相较于对照组,短日照处理下植株内游离脯氨酸含量和相对电导率均显著上升。4.基于第二代高通量测序及差异基因筛选后共获得4个处理共13,189条差异表达基因。其中长日照处理下不同温度间的差异表达基因最多,共8252条,其次是低温下的不同光周期处理。通过KEGG和GO富集分析结果显示4个处理的差异基因富集在碳水化合物代谢、植物激素信号传导以及光响应相关途径中的差异表达基因较多且富集效果较好。5.对调控紫薇芽休眠诱导的相关差异表达基因进行挖掘,其中包括淀粉和蔗糖代谢通路、介导芽休眠诱导的4种关键激素的信号传导通路以及与昼夜节律和光周期响应相关的信号通路中的差异表达基因作为后续紫薇芽休眠诱导分子机制中的关键候选基因。