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钾离子是构成植物体内的一种必需的矿质元素，对植物的生理功能起着重要的作用。但是目前土壤中能够被植物直接吸收和利用的钾元素所占的比例越来越小，土壤中的缺钾问题也越来越严重。植物吸收钾主要通过低亲和吸收系统（钾离子通道）和高亲和吸收系统（高亲和钾转运体）两种途径，植物在低钾条件下主要是利用高亲和钾转运体吸收外源的钾离子。对玉米中高亲和钾转运体基因ZmHAK1功能的分析研究有利于提高植物吸收外源钾离子的能力，有利于提高农作物的耐低钾的适应能力从而能够提高农作物的产量，也进一步为改良植物耐低钾的特性方面奠定基础。本研究是利用生物信息学的方法，对该基因的一些结构特性以及该基因编码的蛋白质进行了功能预测。通过生物信息学的分析发现，该基因编码一个由771个氨基酸组成的，相对分子质量为86.63KD的蛋白质，等电点为8.63的一个疏水性的稳定蛋白，其定位于细胞膜上，具有膜蛋白的功能。通过序列分析表明，该蛋白与许多植物的同源性很高，其保守性也较好，其中与高粱的高亲和钾转运体基因具有很高的同源性，与马绊草、芦苇以及水稻中的高亲和钾转运体基因的同源性也很高，这表明了其在低钾胁迫条件下具有很高的吸钾能力，能够响应低钾胁迫反应。以生物信息学的分析为理论基础进行了对玉米中高亲和钾转运体基因ZmHAK1的功能验证。将已经构建的pCambia1301-ZmHAK1表达载体转入到农杆菌EHA105中，利用农杆菌蘸花侵染的方法获得转基因拟南芥，对转基因拟南芥用一定浓度的草铵膦进行初步筛选，筛选出的拟南芥进行目的基因和Bar基因的PCR验证，确保获得转基因的拟南芥，对获得的转基因拟南芥T1代进行繁殖获得能够稳定遗传的拟南芥T3代。通过Basta的筛选以及Bar基因和目的基因的PCR验证，实验获得了能够稳定遗传的T3代转基因拟南芥。基于对该基因的生物信息学的分析，利用实验获得的T3代转基因拟南芥验证玉米中高亲和钾转运体基因ZmHAK1的功能。通过对T3代转基因拟南芥和未转基因的拟南芥在一些生理和生化指标上的比较，主要包括在低钾胁迫下转基因拟南芥和非转基因拟南芥的发芽率、根伸长量、吸钾量以及MDA的测定表明，转基因拟南芥能够适应低钾胁迫的条件；通过对在低钾胁迫条件下的SOD、POD和CAT的比较分析也证实了转基因拟南芥能够响应低钾胁迫。通过在高盐条件下的发芽情况的比较分析，发现转基因拟南芥相对于野生型拟南芥具有更好的耐盐性。通过利用生物信息学的分析，进行了对玉米中高亲和性钾转运体基因ZmHAK1的功能预测，并且在转基因拟南芥中进行了功能验证，结果表明ZmHAK1是高亲和钾转运体家族中的一个基因，在低钾条件下能够吸收外界的钾离子，并且能够响应低钾胁迫，具有一定的耐盐性。