温度是影响植物生长和存活的关键环境因素,面对全球气候变化引发的越来越频繁的极端天气,植物生长受到的挑战越来越大。冷害低温胁迫俨然成为制约经济作物生长的主要原因之一。水稻作为我国主要的粮食作物,是一种冷敏性经济作物,提高水稻的低温耐受性可以保证水稻在低温下的正常生长发育。因此,研究水稻对低温的响应,提高水稻耐冷性,是水稻育种的重要目标之一。目前已有报道,C类水稻热激转录因子Hsf Cs均可由低温诱导表达,但关于它们在水稻响应低温胁迫过程中的具体功能鲜有报道。为了阐明Os Hsf C2a的功能,本研究通过对Os Hsf C2a进行生物信息学分析和对不同温度的响应表达分析,通过构建Os Hsf C2a的CRISPR/Cas9载体,并经过遗传转化获得了Os Hsf C2a表达下调的转基因植株,揭示了Os Hsf C2a在调控水稻低温耐受性中的作用。主要结果如下:1、通过序列比对发现,Os Hsf C2a在粳稻中花11和籼稻南桂占中存在核苷酸序列和氨基酸序列差异。并通过数据库搜索和分析,对水稻和拟南芥中已克隆的与低温胁迫相关的热激转录因子HSF与Os Hsf C2a进行同源性分析,发现4个C类HSF具有最高的同源性。2、采用q RT-PCR和RNA原位杂交方法对Os Hsf C2a基因的表达特征进行分析发现,Os Hsf C2a在中花11和南桂占中的表达存在差异,该基因在中花11的扬花期剑叶中有最高表达量,在南桂占的灌浆期剑叶中有最高表达量。3、采用q RT-PCR方法对Os Hsf C2a基因在不同温度下的表达变化进行分析发现,Os Hsf C2a对不同温度的响应不同,高温胁迫（45℃）抑制Os Hsf C2a的表达,低温胁迫（8℃）可以诱导Os Hsf C2a的表达。4、通过对籼稻南桂占和其Os Hsf C2a的CRISPR/Cas9敲除突变株系种子萌发观察分析发现,Os Hsf C2a CRISPR/Cas9种子在正常引发处理和低温引发处理下的萌发速度比对照快,说明该基因的正常表达与种子萌发有关。5、通过对籼稻南桂占和其Os Hsf C2a的CRISPR/Cas9敲除突变株系幼苗进行低温处理分析发现,敲除突变株系与南桂占对照植株相比,在低温胁迫下的症状不明显。进一步的生理指标测定表明,基因敲除植株的R1/R2和ROS积累比对照植株低,而Fv/Fm明显更高。同时,运用q RT-PCR方法对低温响应基因的检测也表明,Os Hsf C2a的CRISPR/Cas9的敲除表达可以上调COLD1等冷响应基因的表达。这些结果表明该基因的敲除,明显提高了籼稻南桂占对低温的抗性。6、通过对中花11和南桂占的Os Hsf C2a CRISPR/Cas9突变植株表型进行观察分析发现,敲除Os Hsf C2a基因对中花11而言,不影响株高、分蘖、穗长等农艺性状,对南桂占而言,其株高和穗长明显降低,但不影响其分蘖数等农艺性状。综合上述结果,Os Hsf C2a参与了籼稻南桂占的低温胁迫响应,并可能起着负调控作用。同时,Os Hsf C2a突变影响了籼稻南桂占的株型表现,在生产上具有重要的应用价值。