朱乐，赵鑫泽，蒋立希

（浙江大学农业与生物技术学院作物科学研究所/浙江省作物种质资源重点实验室，杭州 310058）

钾（K）是植物内一种重要的大量营养元素，占植物干物质量的10%。钾参与多种生化过程，包括蛋白质合成、碳水化合物代谢和酶激活，以及许多生理过程，如气孔调节和光合作用[1]。此外，钾还可以增强作物对各种生物和非生物胁迫的抵抗力[2-3]。

植物对K＋的需求量很大而植物所处的环境又非常复杂，使得K＋转运系统十分庞大，以至于植物从土壤中吸收的K＋可以通过不同的组织进行再分配[4-5]。几乎在所有的植物组织中，K＋转运系统都是一个大的基因家族，编码多种功能的蛋白质，K＋转运载体家族基因通常被分为4 大家族：HAK/KUP/KT、Trk/HKT、KEA和CHX家族。通过与细菌KUP和真菌HAKs 的序列进行相似性比较，在拟南芥中鉴定出第1 个植物HAK/KUP/KT基因[6-7]。目前，HAK/KUP/KT家族数目庞大，对植物的生长发育调节起着重要作用。植物根系对钾的吸收及其在植物体内的转运是由许多K＋通道和转运子共同完成的[8-9]。K＋通道在外部高K＋浓度（＞0.5 mmol/L）下起作用，被认为是低亲和转运系统；K＋转运体在外部低K＋浓度（＜0.2 mmol/L）下也可以发挥作用，属于高亲和转运系统；但是，随着K＋通道和转运体数目的增加，这2 类系统之间的分界线变得越来越模糊。

植物中存在多种HAK/KUP/KT转运蛋白，它们在K的吸收和转运以及植物生长发育、耐盐性和渗透势的调节中发挥着不同的作用[10]。在拟南芥中，K＋转运蛋白AtHAK5 和K＋通道蛋白AtAKT1 主要在根细胞中表达，促进根细胞吸收外界环境中的K＋[11]。……