植物具有精细的分子信号调控网络,可适应水分不利条件引发的干旱胁迫和淹水胁迫。从胁迫信号感知到信号的转导再到下游生理、形态等的响应,涉及了一系列重要基因,这些基因在模式物种和农作物中得以鉴定和研究,但在木本植物中研究相对较少。本研究以珍稀孑遗植物水杉为研究对象,获取多组织转录本数据集,构建水杉水分响应分子信号通路,并筛选和比较关键功能基因和调控基因在根、茎、叶中的差异表达,探讨不同器官在水分适应时响应模式,为水杉的适应性进化研究奠定基础。具体研究结果如下:1)对水杉1号母树根、茎、叶、叶芽、雄花芽、球果及其幼苗根、茎、叶转录组测序后共获得了134.54 Gb数据,拼接了152754条Unigene,结合各类基因数据库注释了110332条Unigene,建立了水杉较为完备的基因资源库。2)构建水杉水分响应干旱胁迫和淹水胁迫的分子信号通路,鉴定水分响应基因532个,其中响应淹水通路45个基因,包含8个ERF-VII转录因子;响应干旱通路40个基因,9个蛋白基因家族（466个成员）,6个转录因子家族。3)不同营养器官的转录组比较显示,乙烯合成、乙烯响应因子、脱落酸合成与信号转导、厌氧代谢等基因在根中的表达均高于茎和叶,脯氨酸合成基因在根茎叶中表达无显著差异,抗氧化酶系统基因在叶中高于根和茎,茎中的各种基因表达量基本介于根和叶之间,表明水杉中根是在响应干旱和淹水胁迫时的主要器官。