氮、钾是水稻所需的重要营养物质,氮肥、钾肥也是水稻生产中投入较多的肥料。钾肥可影响氮肥的吸收利用,故在水稻生产过程中实行氮、钾肥料配施可以提高肥料利用效率,实现水稻增产。在生理上,水稻对氮、钾营养的利用需经根系吸收并在体内转运至不同部位,这些过程由各自的转运蛋白和一些重要的调控因子负责,并进一步影响了水稻体内后续的代谢和生理过程,最终影响水稻生长发育和产量品质的形成。在以上过程中,钾营养如何调控氮素的利用还不是很清楚,本论文针对这一问题开展,研究外界钾营养水平对氮素的吸收和转运利用的生理和分子机制,并借助钾离子通道基因SKOR的研究来探索体内钾营养分配对氮素利用的影响。研究结果如下:（1）钾营养可以有效调节氮素的吸收和转运,表现为缺钾抑制硝态氮的吸收和转运,促进铵态氮的吸收和转运;高钾促进硝态氮的吸收和转运,抑制铵态氮的吸收和转运;氨基酸态氮向地上部的转运强度也与外界钾水平呈正相关。转录组测序及q RT-PCR检测到硝酸根、铵根和氨基酸转运蛋白家族的多个基因参与到响应外界钾营养水平过程中,这些基因功能的深入研究将有助于解析水稻氮素吸收和转运响应钾营养的详细机制。此外,硝酸根的还原、谷氨酰胺和天冬酰胺合成途径也可能受钾离子水平影响,并参与水稻适应外界钾离子变化并调节体内氮素水平的过程。（2）OsSKOR在水稻中可以形成两种不同的转录本,命名为OsSKOR.1和OsSKOR.2,OsSKOR.1涵盖了OsSKOR.2的全部编码信息,并多出前端的849个编码碱基。OsSKOR.1符合Shaker家族成员6次跨膜的结构特征,且其蛋白的氨基酸序列与水稻中其他的成员拥有5个保守的基序特征。OsSKOR.1具有拟南芥SKOR保守的功能位点,并存在多个可能被磷酸化的蛋白位点,且OsSKOR可能的互作蛋白中存在磷酸激酶和泛素连接酶。OsSKOR启动子区域存在有被ABA、Me JA、GA等激素以及逆境胁迫调控的顺式作用元件,OsSKOR在根部和地上部的表达受到了多种激素信号的调控,且OsSKOR在根部的表达量远高于其他部位,但其在根部的表达对外界氮、磷、钾等营养缺乏信号的响应并不明显。（3）OsSKOR的表达被外界高氮诱导。利用CRISPR-Cas9技术构建并筛选获得了SKOR的两个移码错读的敲除突变株系（skor-1和skor-2）。表型分析结果表明,skor突变会导致水稻根长变短,并且这一表型与外界氮、钾营养水平密切相关,缺钾、高钾或高氮会导致这一差异缩小,甚至消失。此外,skor突变对水稻地上部和根部积累的钾离子含量影响不大,但会导致地上部硝酸根含量出现降低趋势。以上的研究结果对于理解水稻钾营养调控氮素吸收和转运的详细过程提供了重要的参考,也为深入解析该过程的分子机制提供了重要的线索和基础。