黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）属大宗中药材,以干燥根入药,具有清热解毒和止血安胎等功效,常用于治疗感冒发烧。黄芩最早记载于《神农本草经》,主要分布在我国秦岭以北的西北-华北-东北干旱半干旱地区,是我国重要的药用植物资源,清肺抑火丸、芩连片和双黄连口服液等均以黄芩作为主材料。前期研究发现,干旱是导致黄芩药材产量低和品质不稳定的重要因素。适度缺水会增加黄芩根部生物量、抑制初生代谢并增强次生代谢,提高药用活性成分含量;重度干旱胁迫或季节性严重缺水会抑制黄芩生长,甚至导致黄芩死亡。目前,黄芩黄酮类化合物（如黄芩苷等）生物合成途径已基本明晰,但转录因子响应干旱胁迫调控黄芩苷合成关键酶基因的分子调控机制还不清楚。本文在前期研究的基础上,筛选和鉴定响应干旱胁迫和植物激素的Sb MYB转录因子及药用成分合成途径关键酶基因,初步揭示Sb MYB转录因子响应干旱胁迫或激素处理时的表达模式,构建Sb MYB过表达载体及毛状根转化体系,旨在阐明对黄芩苷活性成分合成调控的遗传学机制,为改善黄芩的药材产量和品质奠定基础。本研究分别使用聚乙二醇（Polyethylene glycol PEG 6000）和外源植物激素（ABA、GA3、IAA）处理黄芩组培苗。对实验室前期发现的参与干旱胁迫响应的4个Sb MYB转录因子、黄芩苷合成途径7个关键酶基因和8种药用活性成分进行了监测,初步探究MYB转录因子响应干旱胁迫与激素信号转导之间的关系。在此基础上,构建了4个Sb MYB转录因子的过表达载体和过表达毛状根体系。主要研究结果如下:（1）4个Sb MYB转录因子对不同程度干旱胁迫均有响应,且对黄芩苷合成途径关键酶基因的表达有显著影响。长时间轻度干旱胁迫时Sb MYB2、7、8、11表达量均极显著升高（P＜0.01）,12-15天表达量顺序为轻度胁迫＞中度胁迫＞重度胁迫,而Sb MYB2、7、11受重度胁迫后响应较快。不同程度干旱胁迫下,Sb MYB7与PAL、Sb MYB8与FNSⅡ-1的表达量均呈极显著正相关（P＜0.01）。（2）黄芩苷合成途径7个关键酶基因基因表达量、8种药用活性成分含量均与适度干旱胁迫显著相关。其中,黄芩苷合成途径上游的PAL、CHS、CHI基因与部分活性成分显著负相关,下游的FNSII-1和FNSII-2在不同干旱胁迫程度下均与黄芩苷、黄芩素、芹菜素、野黄芩苷呈显著正相关关系（P＜0.05）。以上结果说明,干旱胁迫过程中代谢途径下游的关键酶基因对黄芩苷等活性成分积累影响更显著。（3）组培苗经外源激素处理后,Sb MYB和关键酶基因表达均受到明显影响,且不同激素处理时Sb MYB与关键酶基因的表达均有显著相关性（P＜0.05）。其中,Sb MYB2表达量在ABA,GA3和IAA处理后均表现为先降低后增高;Sb MYB8受IAA影响最显著。CHS表达明显受IAA和ABA诱导;CHI对ABA处理非常敏感且表达量迅速升高。相关性分析表明Sb MYB7与FNSⅡ-1、Sb MYB8与FNSⅡ-2在中度、重度干旱胁迫以及不同激素处理中均存在极显著正相关（P＜0.01）。（4）相关性分析结果显示,适度干旱胁迫和外源激素处理下,Sb MYB、关键酶基因表达量和活性成分含量三者之间相互表现出显著相关性,说明黄芩在适度干旱胁迫下可能通过激素信号和Sb MYB转录因子调控部分关键酶基因表达来增加活性成分,从而提高抗逆性。（5）本研究克隆Sb MYB2、Sb MYB7、Sb MYB8、Sb MYB11基因并构建过表达载体,成功建立了黄芩转基因根毛体系。结果发现,优化灭菌操作后,大田黄芩诱导的毛状根生长状态更好,而传代7个月的黄芩组培苗不再适合作为诱导毛状根的最佳材料。Sb MYB8转基因成功的毛状根,在形态、颜色均与对照毛状根差异明显,Sb MYB8过表达后毛状根呈红色,推测可能参与花青素合成,需进一步证实。上述研究结果表明,Sb MYB转录因子可以响应植物激素信号和不同程度的干旱胁迫,可能通过调控黄酮类合成途径关键酶基因的表达,促进次生代谢产物合成,从而提高黄芩抗逆性。这一研究结果,将为进一步揭示黄芩抗旱性和黄芩苷合成的分子机制奠定基础。