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植物通过改变根系结构来应对养分缺乏的能力是适应环境的基本要素。很多种植物根系的生理、代谢、形态都会因为低钾胁迫而发生改变。例如拟南芥、棉花、大麦、水稻等。Drew的一项研究显示，当K+仅提供该根系的特定部分时候，会促进大麦幼苗侧根的生长。与此相反，模式植物拟南芥的幼苗在相同情况下侧根的的生长和延伸则受到影响显著降低[3]。有趣的是Kellermeier等人的研究显示，低钾条件下拟南芥的主根和侧根生长似乎存在拮抗作用，说明了根的形态决定于所获得的物质多少。虽然在生理水平上，植物根系对K+缺乏的反应十分明确，这些变化的内在机制仍不清楚。
根系生长受外在环境信号和内在发育程序的调节，越来越多的资料表明，K+缺乏条件下的根系形态是由植物激素如乙烯和生长素的调节.。通过在中柱增加PIN3和PIN7转录增强生长素运输向根，导致在分生区的生长素积累。信号分子一氧化氮（NO）在根生长调节中也起着举足轻重的作用，而且较高水平的NO没有减少植物分生组织的活性。Sanz等人报道称，NO减少的主根的伸长，而NO缺陷突变株的根分生组织小，表明NO在调节干细胞分化总起重要作用。而Lira-Ruan[4]等人研究称，NO在拟南芥主根分支上具有双重效应，在处理前形成的根部分稍微促进分支，并在处理期间形成的根部强烈抑制分支。研究表明，NO参与根系发育，营养缺乏调节.因此，可以推测，在缺钾条件下，NO也参与根生长的信号转导通道。然而，NO在信号转导通路中的作用，需要进一步调查。
烟草是世界重要的经济作物之一。缺钾已经严重限制我国烟草生产业，所以增施钾肥是获得预计产量的必要手段。现代农业支持的是可持续发展的 ，发现能够高度忍耐低K+情况基因型可能是一个有价值的目标。在这项研究中，两个烟草品种表现出不同的生长特征，在加低K+胁迫下进行检查，以阐明潜在烟草对K+缺乏的耐受机制。在试验期间，我们发现了LK耐受型（NC89）和LK敏感型（云烟1号）。除此之外，NC89能够在试验期间保持生长，包括根系形态，而在云烟1号上则表现为LK抑制其生长。而且，我们的研究结果表明，NO通过调节烟草一级次根的伸长，作为一种适应LK的重要作用。
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