朝鲜碱茅和紫花苜蓿在东北地区是两种重要的多年生牧草，在全国多年生栽培草种区划中被列为吉林省西部当家草种。这两种牧草的种质资源进行基础性研究，对耐盐牧草品种选育、退化盐碱草地的改良、优质草地畜牧业的发展都具有重要意义。本研究采用ISSR分子标记对朝鲜碱茅（Puccinelliachinampoensis）的遗传多样性进行了分析，目的在于了解朝鲜碱茅植物居群的遗传多样性水平、遗传结构以及居群间的遗传分化；分离克隆了朝鲜碱茅的CAT基因，命名为PuCAT，并研究了不同逆境胁迫处理下，其在碱茅根部和叶片中的表达规律。为了解紫花苜蓿不同杂交组合的生产潜能，进行了其光合速率对光强和CO2浓度响应特征的研究，以明确组合对生态环境条件的要求及生态适应性，寻求最佳的光合管理模式，从光合生理生态角度为紫花苜蓿优质高产育种提供理论依据与参考；对紫花苜蓿15组杂交组合后代的产量性状和品质进行测定和分析，有重点、有目标地加强优良苜蓿品种的筛选，为优良紫花苜蓿新品种的选育提供理论依据与参考。目前主要获得了以下的重要研究成果：（1）为进一步开展朝鲜碱茅植物种质资源遗传多样性的研究，以野生朝鲜碱茅植物为材料，通过单因子试验对ISSR-PCR反应进行了优化。确立了最佳的PCR反应体系：在20μL反应体系中，含有模板DNA40ng，dNTPs0.2mmol/L，引物0.8μmol/L，Taq DNA聚合酶1U，MgCl22.5mmol/L和10×PCR Buffer（Mg2+free）2μL。此外，还筛选到10条扩增稳定、条带丰富的候选引物，并确定了各自的最佳退火温度，为开展朝鲜碱茅植物ISSR的有关研究奠定了基础。（2）采用ISSR标记技术对东北地区5个居群的朝鲜碱茅植物的遗传多样性进行了分析。软件对DNA水平遗传多样性的分析结果显示，其多态性条带为198条（63.94%），在种和居群遗传多样性水平上，朝鲜碱茅植物都表现了比较高的遗传多样性，其Gst为44.83%，存在于居群内的遗传多样性占总的遗传多样性的54.17%，是朝鲜碱茅植物遗传变异的主要来源;居群间的基因流较小，其Nm值为0.6152。通过对遗传距离的UPGMA聚类分析，所有5个居群可以基本分为两个类群。（3）以朝鲜碱茅茎叶组织提取的RNA为模板，根据已报道的CAT基因同源序列设计引物，通过RT-PCR法扩增出1个CAT基因的cDNA序列，全长1487bp，是一个完整开放阅读框，编码含492个氨基酸的蛋白，Genebank登陆号为：HM230827，命名为PuCAT。与其他植物CAT基因进行同源性比对的结果显示，朝鲜碱茅CAT基因的核苷酸和氨基酸序列与大麦、小麦的同源性最高。并对其信号肽、疏水性、跨膜结构、二级结构和主要功能域做了预测。半定量RT-PCR结果表明，PuCAT基因在4种胁迫处理条件下，有着不同的表达规律，总体而言，在朝鲜碱茅的根部和叶片均可以表达，但是在叶片中的表达量要高于在根中的表达。（4）本试验以9个苜蓿杂交组合F1代为研究对象，利用便携式光合作用测定系统，在大田条件下，测定了紫花苜蓿现蕾期光合作用对光照强度、CO2浓度的响应特征。结果表明，9个杂交组合对光能的响应和对CO2响应有一定差异，各组合净光合速率随光强或CO2浓度的提高而增大均可用非直线双曲线模型来模拟，并根据得到的光合响应特征参数可以初步得出：杂交组合Ⅴ、Ⅱ、Ⅳ对光的利用范围较大，对光能的适应性较强；组合Ⅰ、Ⅷ、Ⅲ对CO2的利用能力较强；组合Ⅰ、Ⅷ、Ⅱ和Ⅴ是具有高产潜质的组合；组合Ⅲ、Ⅸ、Ⅰ是较耐阴组合，而Ⅷ和Ⅴ是较耐阳组合；组合Ⅳ、Ⅴ、Ⅷ对光能的利用效率最大，具有较强的弱光利用能力；组合Ⅶ和Ⅲ具有较高的RuBPCase酶活性；组合Ⅷ、Ⅴ、Ⅳ叶片生理活性较高，可为植物生长提供较多的能量；组合Ⅵ、Ⅲ、Ⅶ中Pi亏缺对电子传递和光合磷酸化过程的限制也相对较小。（5）以15组苜蓿杂交组合为材料，对初花期的株高、分枝、鲜干草产量性状和粗蛋白、粗脂肪、无氮浸出物、纤维和叶茎比等品质性状进行了比较分析，并通过聚类分析和相关性分析对其进行了综合评价。结果表明：不同苜蓿杂交组合间无论是产量还是品质之间均有一定差异，以俄罗斯引进资源为父本的组合在株高上表现突出，以我国紫花苜蓿品种为父本的杂交组合无论在干草还是鲜草产量上表现都远远超过引进品种，以美国和我国的资源为父本的杂交组合更有优质潜力。综合表明：雄性不育系MS-GN至少在东北地区与我国的苜蓿品种杂交有获得到优质高产组合的潜力，其次是美国的种质资源，但要是进行特定目的的品种选择，可以考虑俄罗斯的父本资源。通过对碱茅种质资源遗传多样性的研究和朝鲜碱茅CAT基因的克隆，为碱茅的资源保护和利用，也为耐盐碱牧草育种的遗传转化提供了基础条件。我国的苜蓿育种工作多年来进展缓慢，80年代育成的“公农1号”紫花苜蓿仍然是东北地区首选的抗寒、优质、高产的优良品种。目前世界上只有美国完成了苜蓿“三系”配套并选育出苜蓿杂交种，苜蓿杂交种一般较普通苜蓿品种增产10%-15%。紫花苜蓿杂交种的选育工作是提高苜蓿品种产量的重要途径，将对我国畜牧业发展，振兴苜蓿产业具有重要意义。