多花芍药（Paeonia emodi）具有植株高大、茎秆粗壮、结实量大等优势,是重要的种质资源。由于其分布范围十分狭窄,目前并未得到充分的开发利用。繁殖生物学研究是资源利用的前提,芍药属植物种子上胚轴存在休眠,种子生根后需经历低温才能打破。相比于其它野生芍药,多花芍药种子上胚轴休眠解除所需的低温层积时间更长,原因尚不明确。为探明多花芍药种子的繁殖方法及休眠解除机制,本文研究了多花芍药生根种子在低温层积过程中种胚形态、营养物质代谢、内源激素调控方面与芍药的差别,旨在明确多花芍药种子上胚轴休眠的原因。主要研究结果如下:1.多花芍药种子在形态大小上与其它野生芍药存在明显差异,但内部结构相似。其种子可通过种孔、表皮同时吸水,种皮不是与外界进行水、气交换的限制因子;种皮、胚乳和种胚中存在抑制种子萌发物质,种子休眠类型属于深度简单上胚轴形态生理休眠。去除种皮和胚乳可将其生根时间缩短35天,但未能打破上胚轴休眠。生根种子在4°C条件下110 d可打破其上胚轴休眠;低温层积90 d后使用300～500 mg/L GA3溶液常温浸泡24 h可使出苗时间提前16～19 d。仅使用300～500 mg/L GA3溶液常温浸泡24 h而未经低温处理未能打破其上胚轴休眠。2.低温层积过程中,多花芍药种子胚芽伸长出现在第10周,较芍药晚4周。淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白质为主要供能物质,与芍药种子相同。多花芍药种子淀粉含量明显消耗出现在低温层积前期,早于芍药种子;可溶性糖、可溶性蛋白质含量显著降低出现在低温层积后期,晚于芍药种子。这3种营养物质含量变化幅度均大于芍药,表明多花芍药种子上胚轴休眠解除所需营养物质的消耗量高于芍药。3.低温层积过程中,多花芍药种子内营养物质代谢酶的活跃程度整体高于芍药。多花芍药种子α-淀粉酶、β-淀粉酶、脂肪酶活性均显著高于处理前,酸性蛋白酶活性在第12、14周显著高于处理前。低温层积过程中,α-淀粉酶活性与淀粉含量、酸性蛋白酶活性与可溶性蛋白质含量显著相关（P<0.05）,而在芍药种子中未发现此现象,表明多花芍药与芍药种子内营养物质的代谢途径可能存在差异。4.低温层积过程中,多花芍药种子内ABA、GA3、IAA、ZR、JA-Me、BR含量以及ABA与GA3的比值均发生了显著变化,且6种激素的变化规律与芍药种子有较大差异。低温对多花芍药和芍药种子中各激素变化影响的程度不同,多花芍药种子中GA3和IAA含量变化幅度大于芍药,ABA、ZR、JA-Me、BR含量变化幅度小于芍药。此外,不同激素响应低温启动的时间不同,多花芍药种子中6种内源激素出现关键变化的时间均比芍药晚。5.低温层积过程中,多花芍药种子中与激素信号转导相关的基因BZR/BES1、JAZ和MYC对低温的响应与芍药一致,分别呈现上调和下调表达,表明BR和JA-Me两种激素在多花芍药和芍药低温层积过程中调控作用相似;PYL、Sn RK2、GAI、GID1基因的表达情况存在差别,表明多花芍药与芍药种子中ABA和GA3两种激素在低温响应模式上可能存在差异。本文明确了多花芍药种子休眠与萌发的特性以及低温在其上胚轴休眠解除中的重要作用。低温层积过程中,多花芍药种子中淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白质与淀粉酶、酸性蛋白酶、脂肪酶活性之间的关系与芍药不同,激素信号转导相关的PYL、Sn RK2、GAI、GID1基因表达情况也与芍药存在差异,这可能是多花芍药种子上胚轴解除休眠需要更长低温时间的原因之一。