水稻是最重要的粮食作物之一。作为喜温植物,水稻易受低温的胁迫导致减产,提高耐冷性是育种学家一直以来追求的目标。随着候选基因关联分析（candidate gene association study,CGAS）应用的进一步延伸,许多研究者将这项技术运用到植物耐冷性SNP位点筛选。温度诱导的载脂蛋白（temperature-induced lipocalin 1,TIL1）是一类在真核细胞中的载脂蛋白家族,其具有高度保守性,在植物响应环境胁迫中起重要作用。甘油糖脂和甘油磷脂分别是植物叶绿体膜和细胞膜的主要成分。其作用是维持膜的流动性和功能完整性,膜脂含量与组成的变化反映了植物耐冷性的强弱。本论文以Os TIL1为候选基因,对351份水稻核心种质幼苗冷害和低温驯化处理下的存活率进行了GWAS分析。在此基础上,以本实验室创建的Os TIL1超表达和基因编辑纯合株系与野生型粳稻品种中花11（ZH11）幼苗为材料,测定了冷害和低温驯化处理下存活率和耐冷生理指标的变化。鉴定了脂质组变化,阐明了Os TIL1在水稻冷害和低温驯化中的调控作用。主要结果如下:1.候选基因关联分析表明,351份水稻核心种质幼苗在冷害和低温驯化处理下,粳稻种质较籼稻种质更耐低温、且有更强的低温驯化能力。Os TIL1基因启动子区域的SNP多态性与冷害和低温驯化有关联。2.转基因株系的农艺性状考察表明,3个Os TIL1超表达株系和2个基因编辑株系生长发育正常,产量与野生型无显著差异。3.水稻幼苗冷害和低温驯化的生理指标测定表明,14 d土培幼苗冷害和低温驯化处理后,Os TIL1基因编辑株系的存活率均显著低于野生型株系,Os TIL1超表达株系的存活率与野生型株系无显著差异。在冷害和低温驯化处理下,Os TIL1基因编辑株系的丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）含量显著高于野生型,Os TIL1超表达株系与野生型株系没有显著差异或显著低于野生型。就脯氨酸、可溶性糖含量而言,Os TIL1基因编辑株系显著低于野生型,Os TIL1超表达株系显著高于野生型。因此,Os TIL1正调控水稻幼苗的耐冷性和低温驯化能力。4.水稻幼苗在冷胁迫和低温驯化下的脂质组测定表明,共检测到9种脂类。在冷胁迫下,Os TIL1基因编辑株系的PA、DAG含量显著高于野生型,DGDG、MGDG、PS、PC、PE和PG含量显著低于野生型,PI含量与野生型没有显著差异;9种脂质在Os TIL1超表达株系中的含量与野生型均没有显著差异。在低温驯化条件下,Os TIL1基因编辑株系的PA含量显著高于野生型,DGDG、MGDG、PE和PG的含量显著低于野生型,其余4种脂质的含量与野生型没有显著差异。因此,Os TIL1基因敲除影响水稻幼苗冷胁迫和低温驯化下膜脂重构。脂质双键指数（DBI）和碳链长度（ACL）测定表明,膜脂DBI和ACL均与其总含量呈显著正相关。而且,脂质组分36:6、36:5和34:3与脂质DBI相关系数较大。其中,脂质36:6的相关系数最大（R=0.98）,表明,Os TIL1主要通过影响脂质分子36:6正调控膜的流动性。