钾是植物生长发育所必需的大量矿质元素，高亲和钾转运蛋白在植物钾吸收过程中起重要作用。生理研究表明钾能提高植物的抗逆性，但关于高亲和钾转运蛋白和逆境的关系研究得很少。本实验室从单子叶盐生植物獐茅(Aeluropus littoralis var.sinensis.Debeaux)中克隆了高亲和钾转运蛋白基因(AlHAK1)，AlHAK1对Na+不敏感，盐诱导表达，而且转AlHAK1能够提高转基因烟草的耐盐性，表明AlHAK1与耐盐有关。AlHAK1是否与其它非生物逆境胁迫响应有关，受哪些信号传导物质调控到目前为止还不清楚，所以本实验采用实时定量PCR的方法检测了AlHAK1在不同组织及非生物胁迫、植物激素处理时的表达情况，期望在分子水平上阐明其对逆境的响应。另外，基因的启动子随环境的变化而调控基因的转录，所以本研究结合AlHAK1启动子的特征做了进一步分析。将AlHAK1启动子与GUS基因融合后在烟草和洋葱表皮中进行活性分析，了解AlHAK1表达调控机制。　　 首先，建立了AlHAK1的实时定量检测方法。以β-actin为内参基因，根据AlHAK1及内参β-actin的基因序列，分别设计了实时定量特异性引物，优化了反应的退火温度与引物浓度，分析了相对定量标准曲线，同时对该方法的稳定性进行了评价。结果表明AlHAK1及β-actin基因的real-time PCR扩增效率分别为1.09和1.04，线性相关系数分别为0.996和0.997，批内及批间变异系数<5％。所建立的AlHAK1 real-time PCR定量方法操作简便、定量准确、重复性好，为进一步探索AlHAK1 mRNA表达水平的变化奠定了方法学基础。　　 实时定量检测结果表明在3mM正常K+浓度水培条件下，AlHAK1在植物根茎叶中表达，且根中表达较弱。在衰老的植物组织中未检测到AlHAK1的表达。在缺钾、盐害、干旱和紫外处理时，根部AlHAK1表达量增加，显示AlHAK1对这些非生物胁迫有响应。在高盐条件下添加钙离子，随钙离子浓度的升高，AlHAK1的表达量也在升高。另外，脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、赤霉素(GA3)、水杨酸(SA)等植物激素处理也能增加獐茅根部的AlHAK1的表达。　　 为了阐明在转录水平的调节机制，用锚定PCR克隆获得了AlHAK1上游1356bp的启动子片段，它含有108个顺式元件，其中包括钙离子反应元件、干旱诱导元件、损伤反应元件、分生组织表达元件和激素反应元件等。AlHAK1对非生物胁迫和植物激素有响应，可能与这些顺式元件的调控有关。　　 为进一步分析AlHAK1启动子的功能，将所克隆的HP1片段及5’末端部分删除的HP2和HP3分别和GUS报告基因相连，获得植物表达载体，并通过农杆菌介导的方法转化烟草。在转基因烟草的根茎叶中没有检测到GUS活性，且对NaCl、干旱和缺钾胁迫不响应，而在花粉中检测到GUS活性，说明AlHAK1启动子在双子叶植物中的表达具有组织特异性。　　 推测AlHAK1启动子可能在单双子叶植物中的表达情况不同。接下来将启动子构建的植物表达载体用农杆菌介导的方法对洋葱表皮进行转化，瞬时表达检测表明HP1、HP2和HP3在洋葱表皮中有活性，其中以HP1的表达活性最强。AlHAK1启动子在烟草和洋葱表皮中的活性不同，表明其在单双子叶中的表达机制可能不同。