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西葫芦是我国保护地生产中栽培面积最大的蔬菜种类之一,具有重要的经济价值和社会价值,但日光温室低温冷害是西葫芦栽培过程的遇到的比较严重的自然灾害之一。目前,关于低温胁迫下西葫芦耐冷应答机制的研究还未见报道。本试验通过高通量测序技术对低温胁迫下抗寒性西葫芦和冷敏感西葫芦间的差异表达基因进行分析,以期为西葫芦的抗寒性的分子生物学研究及分子育种提供理论依据。本研究以山西农业大学西葫芦课题组的3个西葫芦品系SS1、SS2、SS3为试验材料,对照(CK)为冬玉(法国品种),采用智能培养箱在5℃低温条件下进行培养,测定其生理生化指标,包括冷害指数、叶片电导百分率、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性等,并利用隶属函数值法综合评价3种参试材料和对照品种的抗寒性强弱。为了揭示西葫芦的抗寒的分子机制,利用高通量测序技术Illumina Hi-SeqTM2500测序平台对前期试验中筛选出的抗寒性西葫芦和冷敏感西葫芦进行转录组测序,分析比较不同抗性西葫芦在低温胁迫下的差异表达基因,了解西葫芦低温应答机制；同时结合SSR分子标记技术,对西葫芦进行SSR分子标记开发,为不同品种(系)西葫芦亲缘关系的鉴定提供一定的依据。试验结果如下：1、在5℃低温条件下处理后,4种参试西葫芦叶片的电导百分率、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖含量、过氧化物酶(POD)活性均呈现上升趋势,而超氧化物歧化酶(SOD)活性则呈现下降趋势。2、对6项抗寒性生理指标进行隶属函数法的综合评价分析,4种参试西葫芦综合抗寒能力强弱依次为：CK>SS1>SS2>SS3.3、利用Illumina Hi-SeqTM2500测序技术对筛选的抗寒和冷敏感2个西葫芦品系进行转录组测序,共获得112,392,423条clean reads,总碱基数为22,701,006,115 bp。经过组装共获得61,493个Unigenes。对Unigenes进行生物信息学注释,包括与NR、SwissProt、GO、COG、KEGG数据库的比对,共获得28,493个Unigenes的注释结果。构建了西葫芦基因组的Unigenes库。对构建的Unigenes进行基因结构的分析,获得61,208个ORF,总长为24,986,310 bp。4、植物抗寒性是由多效微基因控制的数量性状。比对分析抗寒西葫芦和冷敏感西葫芦在低温处理组与对照组的转录组,结果显示抗寒西葫芦在低温胁迫后表现出比冷敏感西葫芦更多的差异表达基因,且上调DEGs所占比例也较高。有612条DEGs在抗寒西葫芦和冷敏感西葫芦间显示相同差异表达模式,共同构成抗感不同的西葫芦相同的低温应答机制；430条DEGs只在抗寒西葫芦SS1中检测到,进行KEGG代谢通路分析后发现,该特有DEGs主要富集于光合作用代谢通路ko00195；268条DEGs只在冷敏感西葫芦SS3中检测到,进行KEGG代谢通路分析发现,该特有DEGs主要富集于植物激素信号转导代谢通路ko04075。5、本试验结合SSR分子标记技术,共获得5302个SSR分子标记位点,其中单碱基重复1973个,双碱基重复1173个,三碱基重复1508个,四碱基重复92个,五碱基重复30,六碱基重复15个。为验证所得SSR位点可行性,试验设计98对引物,对24个西葫芦品种(系)提取叶片DNA用于PCR扩增,最终筛选出26引物有明显多态性条带,可用于不同品种(系)西葫芦的遗传进化分析。本试验利用高通量测序技术对西葫芦转录组进行测序,比对分析低温条件下抗寒性西葫芦和冷敏感西葫芦的低温应答机制,为西葫芦的抗寒性研究提供一定的依据；同时筛选SSR分子标记位点,为西葫芦的遗传多样性研究和分子标记辅助育种奠定一定的基础。