柱花草（stylosanthes guianensis）是一种优良的牧草，它具有耐旱、耐热、耐酸瘦贫瘠、高产优质等特点。柱花草用途广泛，它既是优质的牧草，又是果园、橡胶园理想的绿肥和覆盖植物。但柱花草不耐寒性，在亚热带地区生产上常用的高产优质品种难以越冬，冷害问题是柱花草生产和推广应用中的首要问题。本文以亲本(184)和柱花草耐寒突变体(7-1，6-2，4-1-3-8)为材料进行了以下几方面的研究：低温胁迫下对柱花草相对电导率、MDA、抗氧化系统、叶绿素荧光、光合作用以及低温胁迫下相关基因的表达。实验结果如下：　　 1.在低温条件下，柱花草抗寒突变体和亲本的相对电导率不断增大，MDA含量增加，但柱花草抗寒突变体的相对电导率、MDA含量始终小于亲本。在低温处理8d时，184、7-1、6-2、4-1-3-8的相对电导率则分别达到了82.35％、47.85％、56.54％和57.28％；MDA含量则分别为对照184的86.97％、88.69％和91.17％。表明柱花草抗寒突变体在低温胁迫下受损伤比亲本轻，抗寒性较亲本强。　　 2.在低温条件下，抗氧化酶(SOD、CAT、APX)和抗氧化物质(AsA、GSH)，在低温处理下均呈现先上升后下降的趋势，4d时抗氧化酶和抗氧化物质达到了最大值，柱花草抗寒突变体始终高于亲本。同时，对柱花草突变体7-1和亲本184的Cu/Zn-SOD、CAT2基因进行了表达分析，发现柱花草Cu/Zn-SOD、CAT2基因表达呈现出上调的趋势，7-1的表达要高于亲本的，说明柱花草抗寒突变体抗寒性强与抗氧化系统密切有关。　　 3.在低温条件下，柱花草净光合速率(Pn)，气孔导度(Gs)，蒸腾速率(Tr)的下降，柱花草抗寒突变体的光合参数均始终高于对照，下降速度缓慢，表明低温对对照光合作用的损伤更大。同时，低温造成光系统Ⅱ(PSⅡ)活性下降，柱花草抗寒突变体的最大光化学效率（Fv/Fm）、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(NPQ)、PSⅡ电子传递量子效率(ΦPSⅡ)均显著性大于其对照，表明抗寒突变体受伤害较亲本184轻。对柱花草突变体7-1和亲本184的叶绿体与光合作用相关基因(PSAD、PSAE、PSAF、PSAH、PSAL、PSAN、CAB、OEEl、OEE2、CP26、CP29、TLP18.3、RBCS、CPI2、GAPDH、GO)进行了表达分析，发现在低温处理过程中上述基因的表达均出现上调的趋势。其中，柱花草抗寒突变体和亲本差异明显的基因有PSAD、PSAE、PSAF、CAB、CP26、CP29、TLP18.3、RBCs、CP12、GAPDH、GO。研究表明，柱花草抗寒突变体通过上调叶绿体与光合作用相关基因的表达，来增强柱花草光合作用的能力。　　 4.在低温条件下，对柱花草突变体7-1和亲本184蛋白降解相关基因(UBC9)和抗逆相关基因（GLP）的进行了表达分析。发现的UBC9表达比较稳定，7-1的表达要高于亲本184，GLP基因的表达均出现上调的趋势，7-1的表达要高于亲本184，研究表明柱花草抗寒突变体可以通过蛋白降解相关基因（UBC9）和抗逆相关基因(GLP)来清除异常蛋白，提高抗逆性。　　 总之，柱花草抗寒突变体抗寒性的提高，是多种基因表达的结果，主要是叶绿体和光合作用相关基因，抗氧化酶基因，蛋白降解相关基因和逆境相关基因。