钾素是植物生长发育过程中的必要元素,因农田钾素分布不均、钾肥供需不平衡等情况,在生产中往往成为制约作物产量与品质的关键因子。进行钾高效种质资源筛选是减少钾肥施用量、改进作物产量和品质的方式之一。糜子遗传多样性丰富,抗逆性强,发掘优质钾高效糜子种质资源可为糜子的抗性育种和作物钾高效机制研究奠定基础。本研究采用水培试验对280份糜子种质资源进行研究,在正常供钾与低钾胁迫两种条件下进行两轮筛选,确定了糜子钾高效评价指标,以此为依据筛选耐低钾、钾高效糜子品种和低钾敏感、钾低效糜子品种,并对筛选出的品种进行形态、生理及钾素利用等方面的综合鉴定,探究不同钾效率糜子对低钾胁迫的响应机制,为进一步挖掘作物钾高效吸收与利用机理提供参考。主要研究结果如下:（1）在一定浓度低钾胁迫范围内,营养液钾浓度越低,糜子植株生长发育受到抑制越严重。钾浓度0.01 mmol/L是鉴定糜子苗期耐低钾能力的最适胁迫浓度。在该浓度胁迫处理下糜子株高、根长、茎粗、茎鲜重、叶鲜重、根干重、茎干重和根表面积等8个性状耐低钾系数的变异系数最大,能够最大限度展示不同基因型糜子耐低钾能力差异。同时在该浓度胁迫下,植株形态与叶片形态表现明显的缺钾症状,即茎杆纤细瘦弱,叶支撑力弱易弯折,叶尖及叶缘焦枯并出现斑点状失绿。（2）280份糜子种质在低钾和正常钾条件下株高等11个指标存在广泛的变异。综合变异系数、主成分分析和相关性分析结果,确定株高、地上干重、根总长度、根表面积、根体积、根尖数、地上部钾积累量和总钾积累作为糜子苗期耐低钾、钾高效筛选指标。利用耐低钾系数聚类热图与钾效率综合值散点图分析,筛选出Var189和Var87为耐低钾、钾高效品种,Var116为低钾敏感、钾低效品种。不同类型糜子对低钾胁迫的响应可用于对糜子耐低钾机制的分析。（3）耐低钾、钾高效糜子Var189和Var87及低钾敏感、钾低效糜子Var116对低钾胁迫的形态学响应存在较大差异。钾高效糜子品种的地上部植株生长受到低钾胁迫抑制,株高、茎粗和地上部干物质量均显著下降,但其根系发达且稠密,通过增加根系表面积、根体积和根总长度的方式适应低钾胁迫。钾低效糜子品种地上部与根系均受到严重抑制,株高、茎粗、干物质量及根系指标均显著下降,根平均直径的增加表明其细小侧根生长受到抑制。低钾胁迫下严重影响钾低效糜子的光合色素形成,所有光合色素含量较正常供钾组相比均显著降低。钾高效糜子的叶绿素a含量和类胡萝卜素含量在低钾条件下显著提高,叶绿素b含量和总叶绿素含量有所降低,且所有光合色素含量均显著高于钾低效糜子。在进行低钾胁迫下的光合作用时,钾高效品种的气孔限制值在低钾胁迫下有所提高,气孔导度和胞间CO2浓度均下降,但净光合速率并没有显著影响。钾低效品种虽然气孔导度和胞间CO2浓度有所提升,但净光合速率显著下降,说明低钾胁迫下糜子苗期光合速率主要受到非气孔因素限制。两类钾效率糜子根尖在低钾胁迫下表现出不同的响应机制,钾高效品种皮层细胞层数增加,中柱变化不显著,钾低效品种中柱直径明显变小,表明根尖中柱直径是影响糜子钾效率的主要因子。钾低效品种茎中厚角组织显著变薄,叶的维管束发育较弱,其维管束外侧花环组织细胞的厚度也明显变薄。（4）糜子植株的钾含量和钾积累量与供钾条件密切相关,低钾胁迫下糜子植株各部分的钾含量与钾素积累量均显著低于正常供钾条件,钾利用效率则显著高于正常供钾条件。以钾积累量评价不同钾效率糜子的钾吸收效率,耐低钾钾高效糜子Var189、Var87显著高于低钾敏感、钾低效糜子Var116,但三者间利用效率并无显著差异,表明已筛选出的两类糜子钾效率差异主要表现于钾吸收效率。