低温胁迫常发生在植物生长的各个时期,对植物生长发育造成严重危害。为了抵御并适应低温胁迫,植物进化出了一系列低温适应性机制。目前,对于植物如何通过冷驯化来提高植物耐冻性（＜0℃）的分子机制已经研究较为透彻。但是,对于植物通过何种分子机制来抵抗0℃以上的低温冷害尚不清楚。研究表明叶绿体内的蛋白翻译过程对冷胁迫尤其敏感,许多和叶绿体相关的基因都表现出对低温有一定程度的响应,叶绿体前体RNA在成为成熟产物之前,往往需要经过许多细胞核编码因子的加工,包括末段清除,内含子剪切以及碱基编辑等。这些因子大多都是RNA-binding蛋白（RNA-binding protein/RNP）。因此本研究拟通过探究拟南芥和水稻定位在叶绿体中的RNA结合蛋白家族（cpRNP）的进化及表达模式及水稻OscpRNP基因Oscp31B在耐冷调控方面的功能。1.水稻和拟南芥cpRNP基因的鉴定与表达分析我们利用生物信息学的方法对拟南芥和水稻中cpRNP蛋白进行了全基因组鉴定和表达分析。根据预测蛋白中两个RRM（RNA recognitionmotif）结构域和一个N端叶绿体靶向信号肽的有无,从拟南芥和水稻基因组中各鉴定出10个cpRNP基因。进而通过对这些基因的结构、相对分子量、等电点等的比较,发现拟南芥和水稻cpRNP基因既具有保守性又存在一些特性差异。亚细胞定位发现这些蛋白都定位于叶绿体上的叶绿体蛋白。基因表达分析表明,虽然cpRNP基因的组织表达模式存在一定的差异,但是大部分基因在绿色组织中表达较高,并且一些cpRNP基因相应冷、热、干旱等非生物胁迫。上述研究表明,水稻和拟南芥cpRNP基因在结构和基因表达模式方面均存在一定的保守性,并且cpRNP基因很有可能在植物非生物胁迫调控中发挥重要作用。2.水稻Oscp31B基因在耐冷调控中的功能研究本研究前期通过全基因组关联分析（Genomewideassociationstudy,GWAS）从187份水稻自然材料中检测到53个与水稻芽期耐冷相关的数量性状位点（QTLs）。本研究进一步对其中位于9号染色体上的一个主效QTL区间内的候选基因Oscp31B进行克隆与功能分析。为了研究Oscp31B的功能,我们通过CRISPR基因编辑系统构建了Oscp31B基因的突变体植株。在低温处理下,Oscp31B突变体与野生型相比在萌发期和幼苗期均表现出显著的耐冷表型。低温处理显著的抑制Oscp31B基因的表达,并且Oscp31B突变体与野生型植株叶绿素含量也存在显著差异。单倍型分析发现Oscp31B存在4种单倍型,并且其编码区的自然变异与水稻丰富的耐冷性相关。上述结果表明,Oscp31B负调控水稻萌发期的耐冷性,并且其可能通过叶绿体途径参与水稻低温调控。