本发明公开了一种水稻孕穗期耐冷性相关蛋白CTB4a及编码基因与应用。本发明提供了一种蛋白,是如下1)或2):1)序列表中序列2所示的蛋白质;2)将序列表中序列2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且具有相同功能由序列2衍生的蛋白质。本发明的实验证明,本发明克隆了一个新的正向调控水稻孕穗期耐冷基因CTB4a,将其转入野生型水稻中,表现出孕穗期耐冷,为水稻的耐冷品种选育提供基因资源。