钾是作物生长发育所必需的大量营养元素之一,根系是植物吸收养分的重要器官,植物激素在植物生长发育及非生物胁迫过程中发挥着重要作用。然而,低钾胁迫下生长素（IAA）和脱落酸（ABA）协同调控玉米根系生长发育的生理及分子机理尚不明确。本试验在前期研究基础上,以典型耐低钾玉米自交系90-21-3和钾敏感玉米自交系D937为试验材料,采用水培法,在低钾胁迫下添加最适外源萘乙酸（NAA）的基础上施加不同浓度的外源ABA(0、0.01、0.1、0.5、1μmol·L-1),根据根系形态筛选最为显著抑制根系生长发育的脱落酸浓度。为了进一步明确机理,设置正常钾（CK）、低钾（LK）、低钾+生长素（LK+NAA）、低钾+脱落酸（LK+ABA）、低钾+生长素+脱落酸（LK+NAA+ABA）5个处理,研究低钾胁迫下外源添加NAA和ABA对不同耐性材料根系形态、解剖结构、活性氧、保护酶、激素和调控因子等影响,分析IAA途径和ABA途径调控玉米根系生长发育的生理和分子机制。研究结果对IAA和ABA调控低钾胁迫下玉米根系生长发育机理及化学调控措施提供了科学依据。主要研究结果如下:1.低钾胁迫下,外源施加ABA显著抑制根系主根长、侧根长、根体积、根系表面积和根尖数,且0.5μmol·L-1ABA处理浓度可作为最适抑制玉米根系生长发育的浓度。2.低钾胁迫下,0.01μmol·L-1NAA能提高90-21-3和D937中超氧化物歧化酶（SO D）、过氧化物酶（POD）活性,促进可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸的合成和积累,缓解低钾胁迫对根系造成的损伤;在此基础上施加0.5μmol·L-1ABA,内源ABA含量显著增加,SOD、POD酶活性显著降低,ROS积累量增加,MDA含量上升,降低有机质的含量,根系生长受阻。3.根系解剖结构发现,低钾胁迫下,两个品种根系细胞均受到显著破坏。外源施加NAA后,能保持完整的细胞结构,根尖分生区细胞数和长度均显著增加,缓解低钾胁迫造成的损伤。在此基础上施加ABA,细胞结构遭到破坏,质壁分离现象显著,根尖分生区细胞数目和长度显著降低,细胞功能不能正常运转,抑制了根系生长发育。4.转录组分析表明,植物激素信号传导是显著富集的通路之一。低钾胁迫下,外源NAA处理基础上施加外源ABA诱导生长素信号传导通路中ARF下调,ABA信号传导通路中Sn RK2上调,激活ABF转录因子,进而激活ABA信号,加重植株根系胁迫。