紫花苜蓿（Medicago sativa L.）被称为“牧草之王”,在我国尤其是新疆广泛种植,但新疆地区地理气候条件特殊,春季倒春寒引起的低温寒潮常常发生,严重影响紫花苜蓿的生长发育及其产量,限制着新疆草牧业的发展。交替氧化酶（Alternative oxidase,AOX）呼吸途径是植物特有的一种呼吸途径,有助于提高植物的抗逆性。光合作用是植物生长发育和产量构成的基础。但AOX在紫花苜蓿越冬后返青过程如何影响苜蓿叶片光合作用进而提高植物的抗寒性鲜有报道。本研究以新牧4号（Medicago sativa L.cv.Xinmu No.4）和甘农5号（Medicago sativa L.cv.Gannong No.5）作为研究材料,在新疆农业大学三坪实践教学基地进行种植,喷施AOX呼吸专一性抑制剂水杨基氧肟酸（Salicylhydroxamic acid,SHAM）作为处理,通过在2019-2021年越冬后5月上旬以及越冬前10月下旬两个时期进行试验测定,分别从光合活性、气孔形态、活性氧的产生及清除等方面研究AOX呼吸途径对越冬前后紫花苜蓿光合作用以及生长发育的影响。主要研究结果如下:（1）限制AOX呼吸途径后,两品种紫花苜蓿在实验监测生长动态的12周时间内,叶长、叶宽、茎粗、株高等生长指标明显下降,第一茬草产量也随之下降,这表明AOX呼吸途径对于维持紫花苜蓿的生长发育以及后期草产量的形成有重要的贡献。（2）限制AOX呼吸途径后,两品种紫花苜蓿叶片的叶绿素含量显著降低,且越冬后下降更为显著;越冬前后光合速率、气孔导度、光饱和点、表观量子效率都出现明显的下降,这说明,AOX呼吸途径通过影响紫花苜蓿叶片的光能利用效率以及光合机构活性进而限制了紫花苜蓿叶片的光合速率,并且AOX呼吸在越冬后对苜蓿叶片光合作用的影响更为显著。AOX呼吸被抑制后,越冬前后苜蓿叶片的气孔长度、宽度以及孔径的长度、宽度均呈显著下降趋势,且越冬后下降较越冬前更为显著。这表明,AOX呼吸途径影响苜蓿叶片气孔发育及气孔形态,限制了CO2进入叶肉细胞进行光合作用。此外,我们的研究表明,越冬前苜蓿叶片光合作用主要受到非气孔限制,而越冬后则是由于气孔结构受到低温以及气孔自身发育的影响,光合作用受到气孔限制。（3）限制AOX呼吸途径后,在越冬前后及两品种间的Fv/Fm指标出现明显的下降,表明AOX呼吸途径会影响紫花苜蓿叶片的PSII最大光化学效率。AOX呼吸途径受抑之后,反映PSII电子传递链电子从供体侧放氧复合体（OEC）活性的K点、反映PSⅡ电子供体侧QA向QB传递的j点,反映QB向PQ的传递i点这三个点荧光值上升但不显著,且越冬前后差异较小,这表明AOX呼吸途径受到限制不会对苜蓿叶片通过PSⅡ的电子传递产生较大差异。对PSⅡ能量分配包括PSⅡ的有效量子产率QY、非光化学叶绿素荧光淬灭NPQ以及光化学淬灭系数Qp三个指标测定,结果表明,AOX呼吸途径对于越冬前后紫花苜蓿叶片PSⅡ的能量分配没有产生显著影响。（4）AOX呼吸途径受到限制后,紫花苜蓿叶片内的H2O2含量显著增加,类囊体膜的过氧化程度（MDA）加重,越冬后作用十分明显,从而导致紫花苜蓿受到的氧化伤害加重。此外,AOX被抑制后,紫花苜蓿叶片活性氧清除酶的活性下降,越冬后显著下降,导致紫花苜蓿的抗氧化能力减弱。这表明,AOX呼吸途径在越冬后作用显著,可以通过减少活性氧的产生以及影响活性氧清除酶的活性进而减轻苜蓿叶片的氧化伤害。（5）在AOX呼吸途径被抑制后,两品种紫花苜蓿在越冬后的对比研究表明,抗寒性更强的新牧4号光合速率以及光能利用率等相关指标下降程度更大,且活性氧积累更重,这表明,AOX呼吸途径在抗寒性较强的紫花苜蓿叶片内作用更大,且紫花苜蓿叶片AOX呼吸途径在越冬后返青过程中,通过影响叶片的光能利用效率、光合机构活性和气孔的发育,以及维持叶片内的氧化还原平衡来提高苜蓿的抗寒性。