钾是植物所需大量元素之一,参与植物光合作用、蛋白质合成、离子运输及酶促反应等众多生理代谢活动,对植物的生长发育、抗逆性、产量的提高与品质的形成都起到至关重要的作用;钾缺乏时,许多植物会在形态和生理上形成一系列复杂的响应以适应缺钾胁迫,且不同品种应对缺钾胁迫的能力存在差异。油茶（Camellia oleifera Abel）是我国重要的木本油料树种,其主产区南方各省林地土壤钾素普遍缺乏,钾素管理成为集约经营油茶林提质增效的重要措施。目前生产上使用的都是高产无性系,已有研究多集中于这些品种的丰产性方面,对它们的耐瘠薄能力关注较少。本研究以表型差异明显的三个主栽油茶品种两年生本砧苗赣无1、赣石83-4、赣无11为试验材料,从植株生长性状、树体养分、生殖生长、光合及抗性生理等多层面来探究不同油茶品种生长生理对缺钾胁迫的响应差异,并从中选择了钾相对敏感型品种赣无1研究缺钾胁迫下其根系的转录变化,从转录调控水平对油茶响应缺钾胁迫的分子机制进行了探索。研究的主要结果如下:（1）不同油茶品种生长及根、叶表型对缺钾胁迫的响应有差异。缺钾胁迫减少了赣无1、赣石83-4的苗高和地径增幅、分枝数、叶面积、生物量,但对赣无11主要生长性状无显著影响。缺钾胁迫不利于油茶主、侧根伸长,但能增大主、侧根直径及主根体积,其中赣无11的根体积显著提高。缺钾状态下,赣无11的主侧根体积、主根表面积及整株生物量均显著大于其它两个品种。（2）不同品种养分含量和积累量对缺钾胁迫的响应不同。相比施钾处理,缺钾胁迫使赣无1、赣石83-4各组织氮、磷积累量减少,且赣无1的磷、钠养分利用率显著降低;而使赣无11各组织氮、磷、钠积累量增加,同时钠养分利用率显著降低。三个品种在缺钾胁迫时钾含量及积累量均显著降低,钾养分利用率显著提高。缺钾状态下,赣无11较其它两个品种有更高的养分积累量。（3）钾是油茶花粉萌发和花粉管生长必需的营养元素,不同品种的花粉萌发及生长最适钾浓度不同,赣无1、赣石83-4、赣无11分别在6 mol/L、12 mol/L、6 mol/L的K+浓度下花粉萌发率最高,在1 mol/L、3 mol/L、6 mol/L的K+浓度下花粉管最长。培养基中无钾或加入钾离子通道抑制剂Bacl2均显著抑制三个油茶品种的花粉萌发和花粉管伸长。缺钾胁迫减少了油茶花苞数量且抑制了油茶花粉的萌发,与K2处理相比,缺钾处理下赣无1、赣石83-4、赣无11的花苞数量分别降低了43.39%、42.37%、23.52%;缺钾处理下赣无11花粉萌发率及花粉管长度均显著高于其它两个品种。（4）三个品种光合效应对缺钾胁迫响应随着胁迫时间的延长发生变化。胁迫60d后,三个品种的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、荧光参数及光合酶均低于施钾处理。胁迫90d后,K2处理反而对赣石83-4的光合作用和光合酶活性产生了抑制,而另两个品种仍然是施钾处理更好。（5）冬季低温期,缺钾胁迫使油茶根、叶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）活性及丙二醛（MDA）含量显著提高,但降低了根、叶可溶性糖、蛋白含量及氮平衡指数（NBI）。缺钾状态下,赣无1冬季叶片相对电导率显著高于赣石83-4及赣无11,但根、叶抗氧化酶活性显著低于赣石83-4及赣无11,说明缺钾胁迫对赣无1冬季叶片细胞膜的伤害较另两个品种大,但是细胞清除氧化物质的能力较其他品种差。（6）油茶生长形态指标与树体养分积累总体呈正相关,与冬季抗氧化酶含量总体呈负相关,与光合生理的相关性规律不明显。主成分分析和隶属函数评价结果表明,叶宽、各器官生物量、总生物量及侧根体积的大小可作为表征油茶耐缺钾胁迫能力的关键指标,赣无1及赣石83-4为钾相对敏感品种而赣无11为耐低钾品种。（7）缺钾胁迫使油茶根叶ROS含量及积累量在0～24 h显著增加,且根比叶ROS含量更高。缺钾胁迫0 h、12 h、24 h油茶根系样品转录组分析结果表明,胁迫12h后转录水平发生显著变化的基因为332个,胁迫24 h后有156个显著变化基因,与胁迫12 h相比,胁迫24 h有221个显著变化基因。富集分析表明,缺钾胁迫会影响油茶根系细胞的钾离子吸收、代谢进程、细胞过程、对刺激的反应、催化活性和细胞膜组分等功能,在代谢功能方面,与碳水化合物、脂类、能量、氨基酸、辅助因子和维生素等代谢相关的路径均表现出转录表达响应。（8）钾胁迫调控相关基因分析发现,油茶根系通过调节钾吸收相关通道蛋白（包括钾离子通道及水通道蛋白）、氧化酶/脱氢酶、转录因子、激酶等蛋白基因的表达水平对缺钾胁迫做出响应。油茶根系在缺钾胁迫12 h钾离子通道AKT1基因的表达量显著下降,但在24 h其表达量显著上调;与胁迫12 h相比,胁迫24 h的钾转运体POT6、编码串孔钾通道的TPK2和9种水通道蛋白的表达量上调。b HLH家族、锌指转录因子C2H2、CO-like、Dof、DBB及乙烯信号转导相关转录因子在缺钾胁迫中转录水平呈显著下调。随着缺钾胁迫导致根系K+吸收的不足,激素、跨膜转运蛋白及激酶编码基因的表达也受到了抑制。综上所述,不同油茶品种生长生理对缺钾胁迫的响应有差异。综合评价结果表明赣无1及赣石83-4为钾相对敏感品种而赣无11为耐低钾品种。缺钾胁迫影响了赣无1及赣石83-4树体对N、P、K养分积累,抑制树体生长,使它们在冬季低温期产生更多氧化物质,而耐低钾品种赣无11在缺钾环境生长状况仍然良好,但其大部分生理功能也受抑制。缺钾胁迫时,油茶根系有大量基因在转录水平上发生显著变化,根系细胞通过上调钾吸收相关通道蛋白,下调部分转录因子、激素、跨膜转运蛋白及糖代谢相关途径来适应缺钾环境。