钾是植物必不可缺的大量元素，作为细胞内的主要溶质，参与植物的生长发育过程。植物中存在低亲和性和高亲和性两种钾吸收系统。钾转运体是高亲和性钾吸收系统的重要组成部分，在植物K+的跨膜运输中起重要作用。钾转运体包括4个家族，KUP/HAK/KT、HKT/Trk、CHX和KEA，其中，KUP/HAK/KT家族成员最多，且研究最为深入。其成员是广泛存在于植物细胞质膜和液泡膜上的一种跨膜蛋白，多具有高亲和性钾吸收功能的转运体。KUP/HAK/KT转运体不仅在植物对K+的跨膜运输中起重要作用，也参与调节植物的生长发育。本研究采用生物信息学方法分析林烟草（Nicotiana sylvestris）和绒毛状烟草（N. tomentosiformis）KUP/HAK/KT家族成员，构建系统进化树，并根据所获结果，从林烟草中获得一个KUP/HAK/KT家族基因NsHAK11，并对其核苷酸序列、氨基酸序列、与启动子序列进行了分析，同时，对NsHAK11基因的表达特性进行了研究，进而预测其可能具有的生理功能。具体内容有以下四个方面：（1）本研究应用生物信息学方法，搜索林烟草和绒毛状烟草基因组数据库，预测到两种烟草KUP/HAK/KT钾转运体家族成员均含有19个成员，编码长度在1326—3669bp之间，跨膜区数量在7—14个之间。对所有成员构建基因进化树，发现进化上分为4个Cluster（簇）。（2）利用生物信息学方法所获结果，从林烟草中分离一个KUP/HAK/KT家族基因，该基因cDNA序列全长2391bp，可编码一个由796个氨基酸组成的蛋白质。该蛋白与拟南芥（Arabidopsisthaliana）中AtKUP11的相似性最高，因此，将其命名为NsHAK11，其编码蛋白与早期获得的两个烟草NrHAK1和NtHAK1的相似性仅为48%和49%，所以NsHAK11是一个新的烟草KUP/HAK/KT家族基因。（3）应用Wolf PSORT、Softberry-ProtComp9.0和CELLO v.2.5网站预测显示NsHAK11主要定位于细胞膜中。通过亚细胞定位实验对预测结果进行验证，NsHAK11与GFP和DsRed2两种报告蛋白融合的定位结果均发现NsHAK11可能定位于细胞质膜中，与预测结果相符。（4）利用PLACE网站对NsHAK11启动子分析得到，NsHAK11可在根、花和胚芽组织中表达，受到低温、高温、干旱和激素因素的影响。利用荧光定量RT-PCR技术，对NsHAK11的组织表达、低温、NaCl、高温和低钾胁迫下的表达情况进行了分析。发现NsHAK11在盛花期林烟草各组织器官中均有表达，其在主根中的表达量最高，在侧根中的表达量次之，而在叶片中的表达量最低。低温处理时NsHAK11表达量上调程度最大且响应时间最早，高温处理时其表达量上调程度次之，但在前期会出现明显抑制，而在高盐和低钾处理时其表达量均可上调表达，但在盐胁迫下NsHAK11的表达变化更为显著。