β-氨基丁酸(BABA)诱导植物抗逆性的细胞机制：从信号传导到激素调控的跨学科研究

为解决植物非蛋白源氨基酸在抗逆性中的调控机制问题，来自俄罗斯科学院的研究团队系统综述了β-氨基丁酸(BABA)通过ROS(活性氧)、Ca2+和NO(一氧化氮)信号通路，协同ABA(脱落酸)、SA(水杨酸)和JA(茉莉酸)等应激激素，增强植物对生物/非生物胁迫抗性的分子机制，为作物抗逆栽培提供新策略。

　　

植物体能够合成多种非蛋白源氨基酸，其中包括氨基丁酸的三种异构体：α、β和γ型。其中β-氨基丁酸(BABA)在植物细胞中含量最为微量，但其生理功能和外源效应却在植物防御反应中展现出惊人潜力。最新研究发现，这种小分子不仅能激活植物对抗病原体(生物胁迫)的免疫系统，更在干旱、盐碱、重金属离子及极端温度等非生物胁迫中扮演着"信号放大器"的角色。

当植物遭遇环境胁迫时，BABA通过三重信号级联发挥作用：首先触发活性氧(ROS)爆发作为危险信号，继而引起胞质钙(Ca²⁺)浓度振荡，最终激活一氧化氮(NO)介导的防御基因表达。更有趣的是，BABA能与三大应激激素形成调控网络——它既增强脱落酸(ABA)对气孔关闭的调控，又协同水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)构建系统性获得抗性。

在分子保卫战中，BABA通过双重防线提升植物生存能力：一方面强化超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶系统，另一方面促进脯氨酸等渗透调节物质积累。这种"双管齐下"的机制使经BABA处理的作物在盐胁迫下生物量提升40%，在低温胁迫中存活率提高2倍。这些发现为发展新型植物抗逆剂提供了理论依据，有望成为应对全球气候变化下粮食安全挑战的绿色解决方案。