苜蓿(Lotuscorniculatus L.)草质好、产量高,近年来在我国北方地区进行大面积种植和推广,但由于北方地区冬季较为寒冷,苜蓿越冬率成为主要问题。随着苜蓿等牧草需求量日益加大,科学研究苜蓿低温胁迫问题,培育抗寒高产品种,意义重大。本研究试验材料为8个抗寒能力不同的紫花苜蓿(Medicago sativa.)品种,不同低温情况下测定其基因组DNA甲基化水平、叶绿素荧光参数、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、氨基酸含量以及植株地上形态特征,以期从分子水平和形态特征来解释它们与越冬率和产量之间的关系。试验结果表明,紫花苜蓿茎叶比相对较大、产量较高的品种越冬率相对较高;高温情况下,不同温度处理后Fo值有上升也有下降,Fm和Fv/Fm值则显著下降;可溶性蛋白含量和可溶性糖含量均值最大值出现在温度最低的12月份,最低值分别出现在5月份和4月末。3月份可溶性蛋白含量越高,紫花苜蓿越冬率越高,产量越高。9月份即越冬前可溶性糖含量越高,紫花苜蓿越冬率越高,2006-YL-2与其它7个品种差异显著,且品种2006-YL-2在整个低温锻炼过程中可溶性蛋白和可溶性糖平均含量最高,各含量最高值均出现在返青后的5月,最低值出现在温度最低的12月;SER、MET、ALA、ARG这四种氨基酸与越冬率之间存在显著或极显著的相关关系,说明这4种氨基酸含量的变化可能在低温锻炼过程中对紫花苜蓿起到了调节作用;随着温度的降低,紫花苜蓿基因组DNA甲基化水平升高,随温度的回升,甲基化水平呈先下降后上升趋势。