水资源短缺是一个全球性的环境问题，我国有一半以上的土地属于干旱半干旱土地。水分是植物生存所必需的，干旱制约着植物的生长，严重的影响植物产量。因此，通过揭示植物抵抗干旱胁迫的机理，以寻求提高植物抗旱能力的途径势在必行。　　 黄花苜蓿(MedicagofalcataL.)是一种在我国广泛分布的优质豆科牧草，具有优异的抗寒、耐旱、耐盐碱、耐风沙、耐土壤贫瘠、抗病虫害等抗逆特性，是一个良好的抗性基因资源，并且常作为亲本与高产的紫花苜蓿(MedicagosativaL.)杂交来培育苜蓿新品种，具有重要的理论研究和经济价值。然而，黄花苜蓿遗传背景复杂，基因组学信息缺乏，直接对其进行抗旱分子机理研究存在一定的困难。蒺藜苜蓿(MedicagotruncatulaGaertn.)是豆科的模式植物，具有基因组小、自花授粉、丰富的基因组学信息和完善的转化体系等特点，黄花苜蓿与蒺藜苜蓿有着较近的亲缘关系，因此蒺藜苜蓿为研究黄花苜蓿的抗逆分子机理提供了有效的手段。　　 本研究首先分别构建了两种苜蓿干旱胁迫的抑制性差减杂交文库，借助蒺藜苜蓿完善的遗传信息对两种苜蓿干旱上调基因进行了比较，并探讨了这些基因在黄花苜蓿抗旱中的作用。然后，构建了蒺藜苜蓿对照和干旱两个小RNA文库，通过高通量测序和实时定量PCR的方法识别和验证干旱差异表达的miRNA。并将该结果与差减文库得到的干旱上调基因进行综合分析，探讨了基因和miRNA在调控蒺藜苜蓿抵抗干旱中的作用机制;最后，我们从文库中挑取了一个小G蛋白基因MtARL1进行遗传转化，研究了该基因在逆境下的功能。　　 主要研究结果如下:　　 1.通过分析两个差减杂交文库的结果，发现了黄花苜蓿文库中稳定细胞结构的基因、抗氧化酶基因和转录调控等基因较蒺藜苜蓿多，并且干旱胁迫下黄花苜蓿参与氨基酸代谢、碳水化合物代谢和能量代谢的基因比蒺藜苜蓿多。上述基因丰度的差异可能有助于提高黄花苜蓿的抗旱能力，导致其耐旱性强于蒺藜苜蓿。　　 2.蒺藜苜蓿对照和干旱两个小RNA文库高通量测序和实时定量PCR的结果显示，已知miRNA中4个miRNA家族(miR399，miR2089，miR2111和miR2118)的22个成员在干旱处理下上调;6个miRNA家族(miR164，miR169，miR171，miR396，miR398和miR1510)的10个成员在干旱处理下下调。此外，我们还发现了29个新miRNA和已知miRNA家族新成员，其中8个miRNA对干旱响应。　　 3.将差减杂交筛选到的基因与高通量测序筛选到的响应干旱的miRNA进行综合分析，发现了miR164与NAC、miR171与GRAS、miR398与SOD和miR1510与PDC四对干旱表达差异相互印证的例子，表明这些基因和miRNA的协同调控可能与蒺藜苜蓿的抗干旱胁迫相关。　　 4.将筛选到的小G蛋白基因MtARL1进行拟南芥的遗传转化。发现转基因植株在NaCl胁迫下种子的萌发率高于野生型;无菌苗在NaCl胁迫下的存活率高于野生型;土培的转基因植株在NaCl胁迫下Na+含量低于野生型;NaCl处理前后转基因植株叶绿素和H2O2含量变化不大，而野生型明显减少;NaCl处理后转基因植株丙二醛的增加量明显少于野生型的增加量;NaCl处理后转基因植株过氧化氢酶仍保持较高的活性，而野生型明显下降。因此，转基因植株可以通过减少Na+的积累和调控抗氧化酶活性等途径来提高对NaCl胁迫的抗性。　　 综上所述，黄花苜蓿在受到干旱胁迫时可以通过调节抗性基因的表达来有效地调控生理过程来适应干旱胁迫;蒺藜苜蓿在干旱胁迫时能通过miRNA和基因的相互协作来适应干旱;MtARL1基因编码一个G小蛋白，超表达该基因能通过降低植株的钠离子累积和增强抗氧化系统的活性显著提高拟南芥的耐盐性。这些结果为深入解析苜蓿响应干旱胁迫的的分子机理提供了极为有价值的信息。