本发明提供水稻基因OsGRF4在提高植物耐冷性中的应用。本发明涉及的水稻基因OsGRF4为穗部性状调控基因，来源于籼稻品种川大粒，该基因表达量的升高导致水稻耐冷性的增强。实验结果表明，在冷胁迫下OsGRF4超表达转基因株系的存活率显著高于野生型，而OsGRF4抑制表达转基因株系的存活率显著低于野生型，本发明首次证明OsGRF4基因具有增强水稻耐冷性的功能。OsGRF4基因对于培育耐冷水稻品种具有较大的应用前景，本发明为植物抗寒育种，特别是水稻抗寒育种提供了新的基因资源。