本试验选用中国特有的具有强耐冷特性的东乡野生稻作为研究材料，利用抑制差减杂交(Suppression subtractive hybridization, SSH)的方法构建了东乡野生稻的低温诱导表达基因的SSH文库，测序后发现部分EST序列可能与耐冷有关。本试验首次从水稻中克隆到了编码完整胆碱激酶、富含甘氨酸脯氨酸的蛋白和类脯氨酸伸展蛋白受体激酶三个蛋白的基因序列，序列特征和基因表达分析表明它们可能与耐冷有关。 水稻胆碱激酶基因编码368个氨基酸的蛋白，序列同源性比较发现其与拟南芥的胆碱激酶基因的一致性为60％，相似性为74％。水稻胆碱激酶有两个保守的蛋白质结构域，一个是类似于一些植物和真菌的胆碱激酶的N端部分，可能跟催化活力没有关系。另一个C端则含有磷酸转移酶的相同序列，估计与催化功能相关。在水稻胆碱激酶的启动子区发现有干旱应激元件DRE2，暗示该基因可能受脱水诱导。基因表达分析表明水稻胆碱激酶在低温下表达量升高。 水稻富含甘氨酸脯氨酸蛋白基因(GPRP)编码197个氨基酸的蛋白。推测的水稻GPRP蛋白中甘氨酸、脯氨酸、组氨酸、丙氨酸、酪氨酸和赖氨酸的总量占79％。蛋白氨基酸组分、分子量、等电点和进化树分析表明，与水稻GPRP蛋白同源性最高的是复活草的脱水诱导表达的GPRP蛋白。该基因的启动子区有一个脱水应激元件DRE2和两个与调节早期防御反应有关的WRKY1盒。基因表达研究也表明水稻的GPRP在低温下表达量升高。 水稻的类富脯氨酸伸展蛋白受体蛋白激酶基因(PERK)编码682个氨基酸的蛋白，N端区域有四个典型的伸展蛋白和类似伸展蛋白结构域的决定性特征Ser(Pro)4。它由三个相对独立的结构域构成，一个是细胞外结构域，一个是单一的跨膜区和一个激酶结构域。在该基因的启动子区发现有一个与ABA相应有关的EMBP1A.01(ggCACGcggcg)和一个与早期病源菌的防御反应有关WRKY元件。基因表达分析表明PERK基因的表达量在低温下升高。 本试验还克隆分析了东乡野生稻的苹果酸酶、磷酸甘油酸激酶和一个功能未知基因3’端核苷酸序列和推测的蛋白序列，发现籼稻、粳稻和东乡野生稻之间相应的基因序列比较保守，差异区主要集中在非编码区。但是在编码区东乡野生稻与籼稻和粳稻之间也存在相当多的变异，其中绝大多数的变异是东乡野复旦大学博士学位论文东乡野生稻耐冷基因和水稻ClpD基因的克隆与表达研究生稻和粳稻相同，而与粕稻不同，说明东乡野生稻是偏粳的。三者之间在基因水平上的变异模式支持釉稻和粳稻的平行进化学说。 本试验首次从水稻中克隆和鉴定了一个新的OsC加D基因，它属于保守的ClpD亚家族，是组织特异表达的。基因片段全长3 1 40bp，包含一个2884bp的开放阅读框，编码938个氨基酸。进化树分析和同源性搜索表明编码的OsclpD蛋白属于Hsp100/Clp蛋白ClpD亚家族，具有clpD亚家族的所有典型保守结构特征。基因表达分析证明它也可以被低温、干旱和热激胁迫诱导。