我国向日葵主要种植于干旱、半干旱地区,水分亏缺是向日葵正常生长发育主要限制因子之一,向日葵生长过程中受到水分亏缺影响使产量、品质下降,因此研究向日葵对水分亏缺的响应具有重要意义。本研究以抗旱自交系（17062）和非抗旱自交系（167072）为供试材料,基于水分亏缺在向日葵生理生化上的响应,对两种供试材料进行转录组分析,揭示二者生理生化特性及分子功能的差异,初步挖掘了向日葵的抗旱基因。主要研究结果如下:（1）随着水分亏缺程度的加深,SPAD值、Pn、Tr、Gs均低于正常供水,呈先上升后下降的趋势,Ci呈先下降后上升的趋势,抗旱自交系各指标含量均高于非抗旱自交系;Fv/Fm呈先升高后降低的趋势,Fv/F0呈下降趋势,说明严重的水分亏缺会破坏光系统Ⅱ,导致光合能力减弱;两种材料均在水分亏缺第16 d可溶性糖含量增幅最大,甜菜碱和脱落酸含量均高于正常供水,还原型谷胱甘肽含量呈先升高后降低的趋势;（2）通过对基因进行差异表达分析,抗旱自交系在水分亏缺第8 d、16 d较对照分别有2692、4980个差异基因;非抗旱自交系在水分亏缺第8 d、16 d较正常供水分别有2571、4953个差异基因。抗旱自交系在水分亏缺8 d、16 d及复水三个阶段共同表达的基因有309个;非抗旱自交系在水分亏缺8 d、16 d及复水三个阶段共同表达的基因有268个;（3）GO功能富集分析表明,以细胞过程、逆境响应、代谢过程、生物调节等为主要生物过程;在细胞组分方面,以细胞、细胞部分、细胞器、膜、细胞器部分为主要调节过程;在分子功能方面以结合,催化活性为主。KEGG通路富集分析显示,氨基酸代谢、次生代谢物生物合成、糖代谢、能量代谢、脂代谢、翻译、信号转导和光合作用为主要代谢途径。主要代谢通路中涉及到的上调差异表达基因均在水分亏缺第16 d时最高,说明随着水分亏缺程度的加深,各代谢通路中的差异变化显著;（4）对植物激素信号转导途径与光合作用信号转导途径进行分析,发现各水分亏缺时期均注释到与两种途径相关的差异基因,随着水分亏缺程度的加深,差异基因数量显著增加,复水后差异表达基因下降,与生理特性的测定结果一致;（5）对转录因子及功能蛋白分析,得到18个转录因子家族;筛选水通道蛋白中的差异表达基因发现在抗旱自交系与非抗旱自交系各水分亏缺处理梯度中PIP、TIP、NIP、SIP均有显著富集;热激蛋白中筛选出HSP70、HSP90两种功能蛋白,水通道蛋白和热激蛋白在受到水分亏缺后在两个材料间均出现显著富集且多种差异表达基因上调,说明热激蛋白和水通道蛋白对水分亏缺存在积极响应;（6）对差异表达基因进行筛选,得到10个与抗旱相关的候选基因用于后续验证,分别为LOC110908988、LOC110899613、LOC110915405、LOC110886132、LOC110916020、LOC110920661、LOC110884814、LOC110915295、LOC110929276、LOC110878154。