西洋参具有补气养阴等功效,是我国重要的大宗根类药材。国内外市场对西洋参需求量逐年增加,种植西洋参具有较高的经济效益。山东省威海市文登区是我国西洋参优质种植基地,近年来夏季雨水集中,雨热同期,导致西洋参减产严重。为揭示水分胁迫下西洋参分子响应机制,本研究设置干旱处理（W0,土壤含水量达20-40%）、轻度增水处理（W1,土壤含水量达40%-60%）、中度增水处理（W2,土壤含水量达60%-80%）、过度增水处理（W3,土壤含水量达100%以上）共4个水分处理,以自然条件下的土壤含水量为对照组（CK）,测定西洋参生长和生理生化指标,例如根长、根鲜重、抗氧化酶活性和光合数据,利用高通量测序研究干旱与淹涝胁迫下西洋参叶片的基因表达特征,旨在探索西洋参响应干旱与淹涝胁迫的生理和基因表达分子机理,为西洋参抗水分胁迫提供理论依据,主要结果如下:1.干旱与淹涝胁迫显著影响对西洋参的根鲜重、根长以及小区病根数和小区死亡株数。W0干旱处理和W3水淹处理下的西洋参较W2适宜水分处理下的西洋参根长、根鲜重降低,且W3水淹处理较W0干旱处理下根长、根鲜重降低更为显著。这表明长期的水淹胁迫和干旱胁迫对西洋参根长、根鲜重、病根数以及死亡株数表现为负调控作用,且淹涝胁迫影响更大。2.西洋参叶片随着土壤含水量的增加,体内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性,均呈现先升高再降低的趋势,干旱处理下抗氧化系统酶活性略高于水淹胁迫下,丙二醛（MDA）也同样呈现先升高后降低的趋势,但水淹胁迫下丙二醛的含量高于干旱胁迫,这表明相较于水淹胁迫,西洋参干旱胁迫有更强的抗逆性。干旱胁迫和水淹胁迫下西洋参叶片叶绿素含量总体下降,不同水分处理下的西洋参净光合速率和蒸腾速率均呈现相同的变化趋势。3.西洋参水分胁迫有参转录组测序获得165.29 G的Clean Data,各样本的有效数据量分布在6.42～7.38 G,Q30碱基分布在91.54～94.07%,平均GC含量为42.76%。通过将reads比对到参考基因组上,得到各个样本的基因组比对情况,比对率为80.58～93.29%。基于比对结果,进行蛋白编码基因表达量分析。根据蛋白编码基因在不同样本中的表达量,进行差异筛选,共设有16个差异分组,其检测到的差异基因数量在1101-12285个之间,其中以W2 VS W0.W2 VS W3组合的差异表达基因最大,分别为12285和10587。4.W2 VS W0差异基因分析显示,干旱胁迫下差异表达基因主要富集于KEGG途径包括不饱和脂肪酸的生物合成、植物-病原体相互作用、亚麻酸代谢、MAPK信号通路-植物途径;W2 VS W3差异表达基因分析显示,水淹胁迫下差异基因KEGG的富集途径集中在MAPK信号通路-植物途径、植物激素信号转导途径、不饱和脂肪酸的生物合成途径、氮代谢途径、α-亚麻酸代谢途径中。综上所述,水淹胁迫下,植物激素生成和信号转导途径增强,会激活西洋参根部抗氧化系统,防止西洋参体内细胞遭受活性氧（ROS）中毒。同时碳水化合物合成等物质与能量代谢途径主要保证西洋参在水淹胁迫下维持西洋参生长所需要的能量和物质供应。