1、紫花苜蓿（Medicago sativa L．）因抗旱性較強、品質(zhì)好等優(yōu)點而被廣為種植利用，但耗水量大，所以在西北地區(qū)大面積種植苜蓿的現(xiàn)狀下，研究水分利用響應不同水分條件的規(guī)律及水分利用效率變化的機理具有重要的現(xiàn)實意義。本研究以阿爾岡金（Medicago sativa cv Algonquin）、隴東（M． sativa cv Longdong）和新疆大葉（M．sativa cv Xinjiangdaye）為試驗材料，采用盆栽實驗，對不
2、同水分處理下3種紫花苜蓿品種的光合（Pn）、蒸騰（Tr）、胞間CO2濃度（Ci）、氣孔導度、氣孔密度和葉片碳同位素組成（δ13C）等，葉片相對含水量（RWC）和脯氨酸含量，葉片丙二醛（MDA）、相對電導率（REC）和抗氧化物酶活性等，以及生物量進行了測定，探討了不同水分處理下紫花苜蓿水分利用效率（WUE）及其可能機制。主要結(jié)果如下： 隴東和新疆大葉葉片WUE在50％FWC下最高，在75％FWC下最低，而阿爾岡金則相反；以日為尺度
3、，各品種在25％FWC下WUE最高，在75％和50％FWC下WUE大小則因品種不同而表現(xiàn)不同；δ13C值也隨水分脅迫的增加而增加；Pn/Ci隨水分脅迫增加而下降；氣孔導度隨著水分脅迫也下降，而氣孔密度上升。結(jié)果表明，水分脅迫可提高三種紫花苜蓿水分利用效率，但品種間有差異；氣孔因素和葉片羧化效率共同影響紫花苜蓿的水分利用。 干旱脅迫下阿爾岡金和新疆大葉葉片RWC總體下降，而隴東基本不變，各水分處理間差異不大；25％FWC下，三種紫
4、花苜蓿proline含量均最高；但75％和25％FWC下，隴東proline最低，而在50％FWC下則最高。結(jié)果表明，三種紫花苜蓿葉片保水能力都較強，而隴東的保水能力最穩(wěn)定；在較重脅迫下，隴東的滲透調(diào)節(jié)可能不僅僅依賴proline。 干旱脅迫造成葉片MDA含量升高，REC增大；干旱脅迫下，三種紫花苜蓿葉片SOD、POD和CAT活性變化不一，同一品種在不同水分條件下三種酶活性高低不同。結(jié)果表明，干旱會增加紫花苜蓿葉片細胞膜透性，但
5、抗氧化酶可減輕這種不利影響；在水分脅迫下，各種酶協(xié)同作用來抵御干旱脅迫傷害而起到保護作用。 隨干旱脅迫的加重，三種紫花苜蓿鮮重和干重生物量下降；同一水分條件下生物量的順序為：隴東>新疆大葉>阿爾岡金。 研究認為，干旱條件下，紫花苜蓿葉片細胞滲透勢和結(jié)構(gòu)的維持（如體現(xiàn)在REC和MDA含量，以及RWC和proline含量等方面的變化上），保證了細胞和組織（如氣孔以及葉肉細胞中的葉綠體等）功能的正常發(fā)揮，從而能夠保持一定的水分