目前我国土壤中钾离子含量严重不足且钾矿资源缺乏,钾肥供应不足。商陆(Phytolacca acinosa Roxb)是一种高钾植物,又能在K~+浓度极低的环境中正常生长发育。为了利用优质的钾素营养基因资源,为农作物进行遗传改良奠定基础,本研究以商陆为材料,对商陆耐低钾特性进行验证并通过转录组测序系统开展钾高效吸收与转运相关基因的筛选,利用荧光定量PCR技术分别对钾离子吸收和转运相关基因在商陆不同组织中的表达模式以及在低钾胁迫下基因表达量的变化。所得结果如下:1、比较0.5 mmol/L、3.0 mmol/L两种不同钾浓度处理下商陆的生长状况,表明商陆在低钾胁迫下能正常的完成生命周期,且与正常钾处理下商陆的生长状况基本上保持一致。因此可以证明商陆能在钾离子浓度极低的环境下生长,商陆具有耐低钾的营养特性。2、将商陆无钾处理(钾浓度为0 mmol/L)和正常钾处理(钾浓度为3.0 mmol/L)两个样本进行转录组测序分析,共找到9个钾离子吸收转运相关基因,将各基因序列进行系统进化树分析后对各基因分别命名为PaHAK1、PaHAK5、Pa KT2、PaKT4、PaKUP6、PaKUP7、PaAKT1、PaAKT2、PaHKT1。3、筛选到的钾离子吸收与转运相关基因的表达存在空间差异。PaHAK1、PaHAK5、PaKT4、PaKUP6、Pa KUP7、Pa AKT2基因在根中特异性表达,PaKT2、PaAKT1基因在叶中表达最高。PaHKT1在茎中特异性表达,且表达量远远高于根和叶中。4、在低钾诱导下钾离子吸收与转运相关基因基本上都有上调趋势。8个基因中只有PaKUP6在根中的表达变化不大,其他7个基因表达量均是上调的。可以推测这些基因都和K~+吸收相关。其中PaKUP7、PaHAK5在叶中的表达量明显上调,PaAKT2、PaHKT1在茎中的表达量明显上调,表明低钾胁迫下这些基因与钾离子的吸收和转运相关。