本研究首先采用ISSR分子标记分析了“三水冬荷”和普通荷花品种的亲缘关系，推测其遗传来源；然后运用半定量PCR方法比较了“三水冬荷”和普通荷花品种幼苗在低温胁迫中的5个耐寒基因的表达模式，以检验“三水冬荷”是否比普通荷花品种耐寒。 筛选了12条ISSR引物对包括3个“三水冬荷”品种(冬红花、雪里红花、傲霜)在内的87个荷花品种进行了ISSR分析，共扩增出138条带，其中多态带77条，多态率为55.8％，具有比较低的遗传多态性，这可能与其主要靠地下茎进行无性繁殖和长期的人工选择有关。聚类分析表明中国莲种系和美国莲种系遗传分化较大，支持将其处理为中国莲和美国莲两个亚种。3个“三水冬荷”品种亲缘关系很近，可能均由相同或相近的品种选育而来。3个“三水冬荷”品种与几个中美杂种莲种系品种和中国莲种系品种具有较近的亲缘关系，这表明三水冬荷很可能来自于中美杂种莲，并且遗传组成上以中国莲的遗传物质为主，同时包含少部分美国莲的遗传物质。一些基于花色、花瓣数目、株型的形态分类与遗传组成上没有明显的相关性，但考虑园艺植物品种分类实用的原则，应予以保留。 选取2个“三水冬荷”品种(冬红花和雪里红花)和2个普通荷花品种(湘莲和太空莲)进行低温胁迫生理实验，各品种种子在25℃下萌发5天后转入7-12℃处理15天，再重新移回25℃进行恢复生长。结果表明，低温处理下“三水冬荷”和普通荷花品种均停止生长，但保持绿叶，低温处理过后都能恢复生长。 选用了1个“三水冬荷”品种(冬红花)和2个普通荷花品种(湘莲和红头巾)，取其种子于25℃下萌发，两天后移入4℃冷处理两天，之后再移入25℃恢复生长两天。对5个耐寒相关基因NnHSP90，NnMT2a，NnMT2b，NnEDRl5，NnMnSOD的表达进行了半定量PCR实验分析。结果表明，在冷处理或者冷处理后的恢复过程中，冬红花要么与红头巾或湘莲的基因表达模式相似，要么三个品种一致，要么冬红花表现出较低的耐寒性。因此“三水冬荷”秋冬季开花、群体花期长不大可能是因为有更高的耐寒性，而很可能与冬荷品种地下茎不膨大为藕，藕鞭不停延伸和无黄叶期、休眠期这一特性有关。本研究为选育具有类似三水荷花品种秋冬季开花、花期长的荷花新品种提供了理论依据。