2017年10月，聊城大学生命科学技术学院的冀芦沙团队于《南方农业学报》上发表论文，题为：γ-氨基丁酸对小麦耐盐性的影响，通过测定不同浓度梯度γ-氨基丁酸（GABA）处理盐胁迫下小麦萌发幼苗的各项生理参数，包括气体交换、光合作用量、光和色素等指标，探究盐胁迫条件下γ-氨基丁酸（GABA）对小麦中光合活性和抗氧化活性的影响。由表1可知，在盐胁迫下，不同浓度的GABA逐渐影响小麦种子的发芽率。使用外源0、0.25、0.50、0.75、1.00、1.25、1.50 mmol/L GABA，植物的萌发随GABA浓度的不同而变化。然而，在不同的GABA浓度下，没有NaCl处理的植物萌发无显著差异（P<0.05)。图1中的数据显示，盐胁迫下的茎干重量会有影响，随着NaCl浓度的增加，茎干重量逐渐减小，但在使用GABA后都减轻了植物盐胁迫的抑制作用。与1.00mmol/LGABA相比，用0.75mmol/LGABA处理的幼苗表现出更好的性能。在盐度胁迫100、200和300mmol/LNaCl下，外源性应用0.75mmol/LGABA与对照组相比，茎干重量显著增加19%-36%。结果表明，0.75mmol/LGABA是抗盐度胁迫的最佳浓度。
表1 盐胁迫下GABA对小麦种子萌发率的影响
图1 不同NaCl浓度和不同GABA浓度下小麦植株茎干重量的变化
由图2可知，与对照组相比GABA实验组的指标有显著性差异，包括CO2（A）、蒸腾速率（E）、气孔导度（Gs）、细胞间CO2浓度（Ci）、吸水效率（WUE）。在100、200和300mmol/LNaCl盐胁迫下，不同浓度的GABA实验组叶片气体交换水平均高于对照组。 当NaCl浓度小于300mmol/L时，实验组的Ci和WUE水平明显高于对照组。
图2 在暗条件下，不同浓度盐胁迫下，0，0.25，0.5，0.75和1.0mmol/LGABA小麦叶片的气体交换图3可知，在小麦幼苗叶片在高盐胁迫下，随着外源GABA的应用，PSII和可变荧光（Fv）与最大荧光诱导（Fm）的比例会有改变。在低NaCl浓度(100-200mmol/L)下，GABA对PSII效率没有影响，但在高NaCl浓度(300-400mmol/L)下，GABA对PSII效率的影响明显高于对照组（图3-A）。相比对照组在较高盐胁迫下，GABA实验组的Fv/Fm值高于对照组（图3-C）。
图3 不同浓度盐胁迫下0、0.25、0.50、0.75和1.0 mmol/GABA小麦叶片在暗适应状态下的光参数由图4可知，在盐胁迫下的GABA实验组的叶绿素a含量明显高于对照组的叶绿素a含量(图4-A)。实验组在200和300mmol/LNaCl中叶绿素b含量显著升高(图4-B)。外源GABA的应用阻止了盐胁迫引起的色素水平的下降，而在特殊浓度下仅略有下降(图4-A和图4-B)。结果表明，GABA能提高了小麦叶片在NaCl胁迫下的光合色素水平。
图4 不同盐胁迫下0，0.25，0.5，0.75和1.0mmol/LGABA小麦叶片光合色素含量下的叶绿素图5结果表明，随着NaCl浓度的增加，叶片过氧化氢酶（CAT）活性显著降低，而GABA实验组的CAT活性略有提高。电解质渗漏（REC）和丙二醛（MDA）与膜脂的稳定性和完整性有关，盐胁迫导致小麦叶片REC和MDA增加，实验组中REC明显低于无GABA的对照组(图5-C)，在300和400mmol/LNaCl时，GABA实验组MDA含量分别下降34.2%和33.1%(图5-D)。外源GABA提高了抗氧化酶的活性，相应地降低了REC和MDA的含量，这两个结果表明GABA增强了膜系统的保护。
图5 不同NaCl胁迫下施加0，0.25，0.5，0.75和1.0mmol/L GABA小麦叶片抗氧化酶、REC和MDA的含量1. 本实验结果表明研究表明，外源应用γ-氨基丁酸（GABA）可能是有助于提高植物生长和抗逆性的一种方法，并在土壤盐度下减缓植物衰老过程。2. 外源GABA能在高盐度胁迫条件下提高CO2（A）、气孔导度（Gs）和吸水效率（WUE），改善光合作用。3. 外源GABA对光合作用PSII的光化学活性也有较高的影响。4. 外源GABA对过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶（SOD）有一定的抑制作用。5. 较低的电解质渗漏（REC）和丙二醛（MDA）水平表明，施加外源GABA会使得脂质过氧化水平会降低，从而促进小麦幼苗的生长。汉和生物独家买断江南大学专利技术，通过全细胞转化法生产的γ-氨基丁酸，反应条件温和，安全性高，效果稳定，所得转化液成分杂质含量少，产品活性比其他工艺高出40%以上。
