The aims of this study were to investigate the effect of prolonged water stress and recovery on phenology, growth, and seed yield in Tunisian contrasting populations of Medicago truncatula and Medicago laciniata. After ample irrigation for 24 days, the plants of each population were divided into two lots: the first lot was irrigated at 100% field capacity (FC), and the second at only 45% FC. After 24 days of treatment, one lot of dehydrated plants was rewatered at 100% FC, while the other was maintained at 45% FC. Interspecific and intraspecific differences were found in phenological responses to water deficit. All growth parameters were more reduced in M. truncatula populations than in M. laciniata populations. The water shortage tolerance of M. laciniata populations was associated with a lower metabolic impairment of photosynthesis and maintenance of relatively higher leaf relative water content. Seed yield was also more reduced in M. truncatula populations compared with M. laciniata populations. In M. laciniata, seed mass was a compensation mechanism to sustain seed yield under drought conditions. Seed yield variation between populations under water deficit was explained mainly by variation in seed number per plant.Résumé : L'auteur a déterminé l'effet d'un stress hydrique prolongé et de la récupération sur la phénologie, la croissance et le rendement en grains chez des populations tunisiennes contrastées des Medicago truncatula et M. laciniata. Après une abondante irrigation pendant 24 jours, il a divisé chaque population de plantes en deux lots, le premier étant irrigué à 100 % de la capacité au champ (CC) et le second étant maintenu à 45 % de la CC. On a constaté des différences inter-et intraspécifiques dans les réactions au déficit hydrique. On observe une réduction plus importante de tous les paramètres de croissance, chez les populations du M. truncatula et que chez celle du M. laciniata. La tolérance au déficit en eau chez le M. laciniata s'associe à un blocage métabolique plus faible de la photosynthèse et au maintien d'une teneur relative en eau relativement plus élevée. Le rendement en grains se voit également plus fortement réduit chez le M. truncatula, comparativement aux populations du M. laciniata. Chez le M. laciniata, le poids des grains constitue un mécanisme de compensation pour soutenir le rendement en grains sous l'effet de la sécheresse. La variation du rendement en grains entre les populations soumises au déficit en eau s'explique surtout par la variation du nombre de grains par plant.Mots-clés : Medicago annuel, tolérance à la sécheresse, phénologie, échange gazeux foliaire, rendement en grains.[Traduit par la Rédaction]