苗期水稻冷害是影响我国水稻，尤其是早稻稳产性的重要因素之一。随着早稻直播面积的扩大，苗期水稻低温危害日益明显。植株失水，青枯是苗期水稻冷害的关键机制之一。研究表明，可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸等渗透性物质对细胞的水分稳态具有重要的调控作用。本研究基于冷害导致植株细胞水分稳态失衡这一机制，利用低温耐性差异水稻材料、糖代谢突变体材料等针对性材料，研究籼粳稻低温耐性差异的生理机制；通过盐预处理、ABA预处理等措施，以提高植株细胞渗透性物质和减少水分丧失，增强苗期水稻低温耐性，以期为研究提高苗期水稻低温耐性的农艺措施提供依据和思路。1.针对10个籼稻品种和9个粳稻品种，研究了苗期籼稻和粳稻的低温胁迫耐性差异及其生理机制。研究表明，低温胁迫诱发籼稻和粳稻地上部植株的水分胁迫，在低温胁迫下粳稻幼苗能更好的保持植株中的水分。低温胁迫下植株中可溶性糖和脯氨酸的显著增加可能是籼稻和粳稻对低温胁迫作出的共性应答机制。低温胁迫下籼稻和粳稻植株中可溶性蛋白含量的显著变化差异，以及粳稻比籼稻具有更强的氧自由基清除能力，都很可能是两者低温耐性差异的原因。2.选用su1突变体及亲本秀水11为研究材料，研究su1突变体幼苗低温胁迫敏感的生理机制。结果显示，低温致使水稻幼苗遭受水分胁迫。亲本和突变体在水分保持能力上无明显差异，但亲本对低温的耐性明显高于突变体。低温胁迫导致亲本和突变体植株产生大量氧自由基，突变体比亲本产生了更为严重的氧化胁迫，而且突变体有较弱的氧自由基清除能力，这可能是突变体幼苗对低温敏感的原因。3.利用前期筛选的低温敏感水稻品种嘉籼7号、Z91-43和低温耐性品种辐8329、浙9248，通过水稻幼苗不同部位(叶片和根)NaCl和ABA预处理和低温(6℃)处理，研究了NaCl和ABA预处理对苗期水稻低温耐性的调控作用。研究发现，预处理可显著提高低温胁迫幼苗植株的水分保持能力，其机理在于NaCl和ABA预处理均导致幼苗脯氨酸等渗透性物质含量显著增加，且具有较强氧自由基清除能力。但是NaCl预处理对幼苗低温耐性的提高明显强于ABA预处理。其原因很可能是ABA作为逆境信号(也是一种衰老信号，促进养分的再利用)，其本身可导致细胞内的蛋白质/酶类等降解，进而导致植株可溶性蛋白含量增加，而导致细胞的正常功能受损。4.针对嘉籼7号、辐8329两个低温耐性差异品种，研究了苗期水稻低温胁迫耐性的水分生理与分子机制。研究表明，辐8329材料的低温耐性明显高于嘉籼7号，且辐8329幼苗具有更好的水分保持能力。低温胁迫下，辐8329和嘉籼7号均表现出了严重的氧化胁迫。MDA、SOD和GSH等数据显示，辐8329的氧自由基清除能力显著高于嘉籼7号，这可能是两品种幼苗低温耐性差异的重要因素之一。利用RT-PCR(实时荧光定量PCR)，对两材料的叶片和根系进行了10个水稻蛋白基因的定量表达分析。结果显示，低温胁迫下，在辐8329根系中，水孔蛋白基因OsPIP2；8的表达显著增强，而在嘉籼7号中则明显降低，这很可是低温胁迫下两材料植株水分保持能力差异和低温胁迫耐性差异的一个重要因素。