El pasto de pelo, una especie de hierba ampliamente distribuida considerada prometedora en la restauración ecológica de pastizales degradados en la meseta de Qinghai-Xizang, probablemente estará sometido a estrés por sequía y encharcamiento frecuente debido al cambio climático en curso, lo que agrava aún más la degradación del pastizal en esta región. Sin embargo, se desconoce si se aclimatará a los estrés hídricos resultantes de climas extremos. La acumulación de prolina es una respuesta metabólica crucial de las plantas a condiciones ambientales desafiantes. Este estudio tiene como objetivo investigar los cambios en la acumulación de prolina y las enzimas clave en los tejidos de brotes y raíces del pasto de pelo en respuesta a extremos climáticos distintos, incluyendo sequía moderada, encharcamiento moderado y variaciones de seco-húmedo durante 28 días utilizando un diseño de bloques completamente al azar. Se examinaron la acumulación de prolina, la contribución de las vías de glutamato y ornitina, y las actividades enzimáticas clave relacionadas con el metabolismo de la prolina en los tejidos de brotes y raíces. Los resultados mostraron que el estrés hídrico llevó a la acumulación de prolina en ambos tejidos de brotes y raíces del pasto de pelo, destacando la importancia de este osmoprotector en la mitigación de los efectos de los desafíos ambientales. La acumulación diferencial de prolina en los brotes en comparación con las raíces sugiere una asignación estratégica de recursos por parte de la planta para hacer frente al estrés osmótico. Las actividades enzimáticas relacionadas con el metabolismo de la prolina, como la sintasa de -pirrolina-5-carboxilato, la ornitina aminotransferasa, la reductasa de -pirrolina-5-carboxilato, la deshidrogenasa de -pirrolina-5-carboxilato y la deshidrogenasa de prolina, enfatizan aún más la regulación dinámica de los niveles de prolina en el pasto de pelo bajo condiciones de estrés hídrico. Estos hallazgos apoyan el potencial de mejorar la resistencia al estrés del pasto de pelo a través de la manipulación genética de las vías de biosíntesis y catabolismo de la prolina.