气孔(stomata)由两个保卫细胞环卫而成,它们在植物光合作用吸收二氧化碳以及蒸腾作用推动矿物质运输中发挥着关键作用,保卫细胞能通过细胞膨压变化打开或者关闭气孔。气孔的开度变化受到多种环境因子、植物激素的影响,如光照、二氧化碳浓度、大气相对湿度、脱落酸(Abscisicacid,ABA)含量等。由于气孔对控制植物水分利用效率的具有重要作用,因此气孔研究对于提高作物水分利用效率方面具有重要意义。最近的研究表明,随着工业逐渐发展,人口日益增长和农业灌溉用水持续增加,未来世界可能会经历更为剧烈和频繁的干旱,而解决这一问题的办法之一就是开发植物抗蒸腾剂,提高植物水分利用效率。然而,尽管研究人员在气孔响应环境因子或脱落酸的信号转导机制方面做了较多研究,目前却只有很少的研究成果用于作物生产。β-氨基丁酸(β-aminobutyricacid,BABA)是一种广谱的植物诱抗剂,已有证据表明根部浇灌β-氨基丁酸(BABA)促植物抗病、抗旱及抗盐胁迫等,但其对植物气孔运动的调控作用及其节水效应研究长期被忽视,本研究以西北地区主要经济作物栽培大豆(Glycine max(L.)Merr.)为实验材料,通过控制实验和设计田间实验,在细胞水平、表皮条水平、植物叶片及群体水平上探讨了 BABA对气孔运动的影响及其节水效应,主要研究结果如下:(1)BABA不能直接诱导大豆气孔关闭且高浓度BABA(250 μM)会影响保卫细胞活力,但BABA能够提高大豆保卫细胞响应脱落酸(ABA)的灵敏性促进气孔关闭,提高植物耐旱性。(2)在聚乙二醇6000(0.4MPa)模拟的干旱胁迫下,叶面喷施BABA(100 μM)改善干旱胁迫下大豆幼苗光合作用和抗氧化防御系统。(3)在土壤水分亏缺的大田实验下,在大豆分枝期、花期叶面喷施BABA(μM)能够提高其籽粒产量和水分利用效率。以上的研究结果在细胞、组织和个体水平上探讨了 BABA对气孔运动影响的机制,并在个体和群体水平上证明了 BABA可以改善干旱胁迫下大豆的水分利用效率,为开发BABA作为植物抗蒸腾剂奠定了理论基础。