烟草（Nicotiana tabacum）是我国重要的经济作物之一,其生长发育常常受到干旱胁迫的影响。MYB转录因子在调控胁迫相关功能基因的表达和提高植物抗逆性方面起着重要作用。因此,挖掘烟草干旱胁迫响应关键的MYB转录因子并对该基因进行功能解析和调控机理研究具有重要意义。前期研究发现R2R3-MYB转录因子NtMYB4a受干旱胁迫诱导上调表达,然而,NtMYB4a对干旱胁迫应答的功能及调控机制不清楚。因此,本研究以NtMYB4a突变株（过表达G3、CRISPR/Cas9敲除株系Q75和Q78）及其野生型烟草品系GDH88为材料,通过盆栽实验模拟自然干旱胁迫,结合外观形态、光合特征、生理生化指标及转录组学研究NtMYB4a响应干旱胁迫的功能及调控机制。主要结果如下:（1）干旱胁迫后,NtMYB4a过表达株系叶片边缘卷曲程度和萎蔫程度较野生型轻,而NtMYB4a敲除突变株萎蔫、卷曲现象较野生型株系严重;NtMYB4a过表达株系根系活力和叶绿素含量的下降幅度均低于野生型株系,且复水后恢复能力也更强。经过干旱胁迫后,NtMYB4a过表达株系保持较高水平的Pn和较低水平的Tr和Gs。此外,NtMYB4a过表达株系的Pro含量、POD、SOD和CAT活性显著高于野生型,NtMYB4a敲除突变株系则显著低于野生型;且NtMYB4a过表达株系的MDA含量显著低于野生型株系,敲除突变株系则显著高于野生型株系。表明NtMYB4a转录因子可通过增加烟草渗透调节能力、抑制细胞膜损伤、提高抗氧化能力等方式提高烟草耐旱性。（2）对干旱胁迫2d的烟草幼苗及其对照组进行转录组测序。发现干旱胁迫下过表达NtMYB4a株系与对照的差异表达基因最少,只有1007个,而野生型株系最多,有5751个,敲除株系Q75和Q78分别为4466和4486个,这些差异表达基因富集到共同的通路有植物MAPK信号、植物激素信号转导,但在丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、谷胱甘肽代谢、戊糖和葡萄糖醛酸的相互转化、苯丙素的生物合成、氨基糖和核苷酸糖的代谢等途径有差异。表明各株系在干旱胁迫下应答的基因及其作用的通路有所不同。（3）分析干旱胁迫下转基因株系与野生型株系的差异表达基因,筛选出23个NtMYB4a正向调控的候选靶基因,这些基因受到干旱胁迫后在NtMYB4a过表达株系中显著上调,在敲除株系中显著下调,其中葡聚糖endo-1,3-β-葡萄糖苷酶、6-磷酸果糖酰胺转移酶、焦磷酸酶等7个基因与甘油、可溶性糖等渗透调节物质的合成相关;乙醇脱氢酶、NAC氧化还原蛋白酶、抗坏血酸氧化酶等6个基因与抗氧化能力有关;生长素响应蛋白IAA20、茉莉酮酸脂ZIM结构域蛋白与植物激素信号转导相关;WRKY转录因子22、patellin-3-like、protein EDS1L-like、果胶酯酶4个基因也和植物抗逆性相关。此外,还筛选出9个NtMYB4a负向调控的候选靶基因,这些基因在NtMYB4a过表达株系中显著下调,在敲除株系中显著上调,但是这9个NtMYB4a负向调控的候选靶基因的作用尚不明确。初步认为干旱胁迫下NtMYB4a可能通过调控这些基因的表达从多个途径提高烟草幼苗的耐旱性。