水稻是世界上一半以上人口的主粮,是一种对低温敏感的作物。低温严重影响水稻的生长和发育,威胁我国粮食生产安全。此外,粮食需求的日益增长要求水稻种植区不断由热带、亚热带地区向高海拔、高纬度地区扩张,低温是限制这一过程的主要因素。因此,培育耐冷水稻品种是一个重要的育种目标,研究和改良水稻耐冷性具有重要的现实意义。本研究利用122份NIP/9311染色体片段代换系进行水稻苗期耐冷性的数量性状位点（QTL）分析,剖析水稻苗期耐冷性的遗传基础,克隆苗期耐冷关键基因SCT11,并解析其调控耐冷的遗传生理基础。主要研究结果如下:1.对122份NIP/9311染色体片段代换系的苗期存活率进行考察,发现水稻苗期耐冷性存在广泛变异。采用岭回归分析法,在全基因组检测到5个苗期耐冷QTL,位于第1、5、6、9、11染色体,分别命名为SCT1、SCT5、SCT6、SCT9、SCT11。其中,位于第11染色体末端的SCT11可以解释24.6%的表型变异,是一个苗期耐冷主效位点,来源于NIP的等位基因增强苗期耐冷性。2.利用在SCT11位点NIP片段导入的代换系NY110,与9311回交并自交,构建SCT11的近等基因系和F2分离群体。近等基因系NIL-SCT11NIP的苗期低温存活率显著高于NIL-SCT119311,表明SCT11的NIP等位基因能够增强水稻苗期耐冷性。考察F2分离群体的苗期耐冷性并鉴定基因型,将SCT11初步定位在标记MP11C26556 和 MP11C26674 之间 118 kb 区间内。3.通过筛选重组交换单株并考察重组家系的基因型和苗期耐冷表型,将SCT11精细定位至标记MP11C26617与MP11C26635之间18.6 kb内,该区间有4个预测基因。其中,LOCOs11g44790 编码一个Vps36家族蛋白,其在亲本NIP和9311的启动子区存在7个SNPs,且表达量受到低温诱导,是SCT11的候选基因。4.构建SCT11的超量表达载体转化9311,RNAi和Crispr载体转化ZH11,发现超量表达SCT11增强水稻苗期耐冷性,抑制和敲除SCT11降低苗期耐冷性,证实了 LOCOs11g44790就是SCT11,它正调控水稻苗期耐冷性。5.测定SCT11近等基因系、超量表达和敲除材料低温处理前后的相对电导率、丙二醛含量和脯氨酸含量,发现SCT11通过减少质膜过氧化以缓解细胞膜损伤,同时提高脯氨酸含量以保护植物体,从而增强水稻苗期耐冷性。6.通过考察SCT11近等基因系的农艺性状,发现NIL-SCT11NIP和NIL-SCT119311在株高、剑叶长宽、有效穗数、每穗颖花数、结实率、千粒重和单株产量上均无显著性差异,表明SCT11在增强苗期耐冷性的同时并不影响水稻生长发育,不会造成产量损失。7.SCT11的单倍型分析显示,耐冷型的Hap-NIP（Hap1）单倍型主要分布在粳稻中,93.8%的籼稻中都不含有Hap-NIP,表明SCT11在籼稻的苗期耐冷性育种改良中有很大的应用前景。