牡丹（Paeonia suffruticosa）是我国重要的传统名花,广泛应用于园林绿化,具有重要的经济、社会、生态价值。牡丹耐热性较差,夏季高温限制了牡丹生长和观赏品质。本研究以江南牡丹‘呼红’（Paeoniaostii ’Hu Hong’）为研究对象,利用高温胁迫处理牡丹成熟叶片并进行相关生理指标的测定和转录组测序与分析,筛选出响应牡丹高温胁迫的差异表达基因。通过权重共表达网络分析挖掘到参与牡丹耐热机制的关键基因,进一步通过测定牡丹成熟叶片高温胁迫后生理生化指标,整合各生理指标与相关调控基因的表达趋势,为解析牡丹响应高温胁迫机制与挖掘候选关键基因提供了理论依据。主要研究结果如下:（1）牡丹成熟叶片高温胁迫试验表明,随着高温胁迫时间的延长,叶片出现显著表型变化。随着叶片失水、生物膜受损,叶片相对电导率显著增加,抗氧化酶活性都呈先升高后降低的趋势;在渗透调节物质中,脯氨酸含量随处理时间延长涨幅最大。明确了游离脯氨酸、相对电导率与可溶性蛋白为衡量牡丹高温胁迫响应中生理机制变化的重要指标。（2）以‘呼红’牡丹成熟叶片为材料,设置常温和5个高温处理时长进行转录组测序分析。下机数据过滤后开展无参转录组分析,共获得492693个unig ene和840509个转录本,其中252200个转录本（约占转录本的30.01%）得到注释。以q-value＜0.05和|logFC|＞1为阈值筛选出差异表达基因36174个,其中,HS 12 h vs.CK 12 h组获得差异表达基因最多,共有19766条;在CK 2 h v s.CK 0 h组获得差异表达基因最少,为3460条;3337个基因分别在四个高温胁迫时段出现瞬时功能表达。在高温胁迫各对比组中,GO分析主要富集在“胞间连丝”“细胞壁”“蛋白激酶活性”“对热的反应”等分类;KEGG分析主要富集在“光合作用-天线蛋白”“植物激素信号转导”“坏死性凋亡”“MAPK信号通路”等通路。差异表达基因中发现大量热激转录因子（Hsf）基因,如PoHsfA3、PoHsfA2b、PoHsfB2b、PoHsfB4、PoHsfC1;此外 AP2/ERF、C2H2、bHLH、G RAS家族转录因子基因在高温胁迫开始后也出现显著差异表达。（3）为交叉验证转录组数据真实性,选取高温胁迫响应中不同通路的11个显著差异表达基因进行qRT-PCR验证,结果显示11个基因表达趋势与转录组数据一致性达70%以上,表明转录组数据真实可靠。（4）开展权重共表达网络分析（WGCNA）,共获得19个模块,进一步将蛋白互作网络预测结果与生理指标对照分析,结果显示,Brown模块的PSAO、LHCA3蛋白相关基因可能通过正向和正负向交叉调控参与牡丹高温胁迫过程中光合作用机制的调节过程;Po WRKY53可能通过下调参与到了牡丹高温胁迫过程中的调节过程;Yellow模块的PoHsfB2b可能是调控牡丹高温胁迫能力的关键基因。