① 在正常供钾和低钾胁迫处理下，研究了不同钾水平对斑茅株高、生物量、根系形态、钾含量、钾累积量和钾素利用效率的影响。发现钾敏感材料海南92-109和广西87-3通过促进根系总长和吸收面积来提高钾素利用效率，以此增强耐低钾能力，因此可作为培育钾营养高效甘蔗的优异种质资源来利用。 ② 以斑茅材料云南82-85为试验材料进行了RNA提取和转录组测序，将获得的Unigene序列与NR数据库进行比对进行基因功能注释，有22.8%的Unigene能够与高粱中的比对上，其次是与玉米种的序列比对上（16.4%），但是有46.4%的Unigene为其他物种。对所获得的Unigene进行KGO注释，将Unigene分为25类，其中最多的是R类基因（General function prediction only，一般功能预测）。以p<0.01，FDR<0.05，log2 fold change绝对值大于2为标准筛选差异表达基因，在24 h基因差异基因表达数量较多，而且80.28%的基因表达下调。随着胁迫时间的延长，与其他作物不同，差异表达的基因数量逐步减少。在48 h下调基因数量大约为上调基因数量的2倍，而到了7 d上调基因数量开始大于下调基因。 ③ 在筛选出的差异表达基因中，结合前期试验结果和NCBI基因信息，确定AKT1在控制斑茅钾吸收中起重要作用，并确定了AKT1主要在细胞质膜上表达。认为根系感受低钾胁迫的信号后，CIPK23首先被诱导表达；CIPK23通过其蛋白结构上的FISL结构域与锚定在细胞质膜上的CBL1或CBL9结合，使得原本存在于胞质的CIPK23被带到细胞质膜附近并与质膜定位的钾离子通道AKT1结合。随后AKT1被CIPK23磷酸化，导致AKT1作为钾离子通道的活性被激活，从而介导胞外钾离子向细胞内流动。 ④ 从拟南芥中克隆AtAKT1、AtCBL9和AtCIPK23三个调控低钾胁迫反应的关键基因，通过农杆菌介导法成功将这三个关键基因AtAKT1、AtCIPK23、AtCBL9共转化到甘蔗中去，发现超表达AtAKT1、AtCIPK23、AtCBL9基因显著提高了转基因植株在低钾条件下的钾吸收能力，减少了低钾胁迫对植物膜细胞的破坏，耐低钾胁迫能力增强，由此可见转基因技术在提高甘蔗营养利用效率上也有重要的应用前景。