20世紀(jì)末，人們就發(fā)現(xiàn)干旱可以降低根的固氮和O2的擴(kuò)散，使得植物缺氧而導(dǎo)致GABA的積累。低氧條件下谷氨酸和天冬氨酸含量增加。干旱下GAD活性提高，GABA-T快速積累。干旱條件下，根系、莖的生長和葉面積伸展被抑制，活性氧增加，低分子滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)如GABA等氨基酸、多元醇、有機(jī)酸產(chǎn)量增加，以及抗氧化損傷的酶表達(dá)均上調(diào)。研究表明，干旱條件下，與細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)、活性氧的清除、結(jié)構(gòu)蛋白穩(wěn)定保護(hù)、滲透調(diào)節(jié)劑、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等有關(guān)的基因表達(dá)上調(diào)。外源GABA使得植物保持較高的相對含水量，降低電解質(zhì)滲漏、脂質(zhì)、過氧化物、碳代謝并能提高膜穩(wěn)定性。此外，外源GABA也可以誘導(dǎo)GABA-T和α-戊酸脫氫酶活性上升，抑制GAD活性使得GABA和谷氨酸增加。同時GABA加速多胺合成，抑制多胺分解，并進(jìn)一步激活σ-1-吡咯林-5-羧酸合成酶和脯氨酸脫氫酶以及鳥氨酸-σ-氨基轉(zhuǎn)移酶活性，致使GABA預(yù)富集物的高度積累和代謝。

50mmol/L GABA和不同鹽濃度會對植物幼苗產(chǎn)生不同的影響，當(dāng)NO3-離子低于40mmol/L時，GABA會刺激 根伸長，當(dāng)NO3-離子大于40mmol/L時GABA會抑制根伸長。并且GABA刺激低濃度的NO3-吸收，抑制高濃度NO3-的攝取，而GS等酶被氮調(diào)控，以上研究認(rèn)為氮對調(diào)控植物生長有一定作用。在NaCl（50mmol/L）刺激下，植物的糖基化代謝會發(fā)起變化，并影響包括三羧酸循環(huán)、GABA代謝、氨基酸合成和莽草酸介導(dǎo)的次級代謝等發(fā)生變化。較高的鹽離子會導(dǎo)致大豆的多胺氧化降解為GABA。植物GABA受體具有調(diào)節(jié)pH和Al3+的根耐受性。
γ－氨基丁酸（CAS號：56-12-2 ）別名4－氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，簡稱GABA）相對分子量103.1，是一種四碳、非蛋白氨基酸，在脊椎動物、植物和微生物中廣泛存在。γ－氨基丁酸別名4－氨基丁酸（γ-aminobutyric acid，簡稱GABA），是一個四碳非蛋白質(zhì)氨基酸，化學(xué)式：H2NCH2CH2CH2COOH；分子質(zhì)量：103.1。GABA呈白色結(jié)晶體粉末狀，沒有旋光性。熔點(diǎn)203℃（分解） ，與水混溶，微溶于乙醇、丙酮，不溶于苯、乙醚，分解時會失水生成吡咯烷酮。
GABA在溶液中常以兩性離子（帶負(fù)電荷的羧基和帶正電荷的氨基）形式存在，由于正負(fù)電荷基團(tuán)間的靜電相互作用，使得GABA在溶液中能夠兼具氣態(tài)（折疊態(tài)）和固態(tài)（伸展態(tài)）時的分子構(gòu)象，而GABA在溶液中多分子構(gòu)象共存的形式，使其能夠結(jié)合多種受體蛋白并發(fā)揮多種重要生理功能。
歐洲食品安全局（EFSA）雖然允許食物中添加GABA，規(guī)定GABA的膳食攝入量上限為550mg/d，但是其主要功能特性尚需嚴(yán)格的人群試驗(yàn)結(jié)果加以佐證。美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）根據(jù)毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出食品中添加GABA是安全的，使用范圍包含飲料、咖啡、茶和口香糖等，但不允許在嬰兒食品、肉制品或含肉產(chǎn)品中添加。中國衛(wèi)生部2009年12號公告，GABA攝入量不得超過500mg/d，使用范圍為飲料、可可制品、巧克力及其飲料、糖果、焙烤食品和膨化食品，但嬰兒食品中不能添加。
比較重要的化學(xué)合成主要有以下幾種：種是采用鄰苯二甲酰亞氨鉀以及γ－氯丁氰或丁內(nèi)酯作為制作GABA的原料，劇烈反應(yīng)并水解后得到的終產(chǎn)物就是GABA；第二種是利用吡咯烷酮作為初的原料，并通過氫氧化鈣以及碳酸氫銨進(jìn)行水解，終使其開環(huán)得到的產(chǎn)物就是GABA；第三種是把丁酸和氨水作為GABA的原料，使其在γ射線條件下進(jìn)行光照反應(yīng)得到GABA；第四種是通過輝光放電的方法，用丙胺和甲酸兩種物質(zhì)進(jìn)行合成得到GABA；第五種是把溴醋酸甲酯和乙烯作為制備GABA的原料，通過聚合反應(yīng)得到4-溴丁酸甲酯，后經(jīng)過氨解和水解后的產(chǎn)物即為GABA。GABA的化學(xué)合成方法都存在反應(yīng)不容易控制、成本比較高的缺點(diǎn)。
多胺（polyamine，PAs）包括腐胺（putrescine，Put）、精胺（spermine，Spm）和亞精胺（spermidine，Spd），其中以腐胺作為多胺生物代謝的中心物質(zhì)。多胺降解途徑是指二胺或多胺（PAs）分別經(jīng)二胺氧化酶（diamine oxidase，DAO）和多胺氧化酶（polyamine oxidase，PAO）催化產(chǎn)生4-氨基丁醛，再經(jīng)4-氨基丁醛脫氫酶（4-amino aldehyde dehydrogenase，AMADH）脫氫生成GABA的過程，多胺降解途徑終與GABA支路交匯后參與TCA循環(huán)代謝。其中二胺氧化酶和多胺氧化酶是分別催化生物體內(nèi)Put和Spd、Spm降解的關(guān)鍵酶。蠶豆發(fā)芽期間，厭氧脅迫可誘導(dǎo)多胺合成的關(guān)鍵性酶活性的提高，促進(jìn)多胺的積累，同時多胺氧化酶活性也隨之提高，通過多胺降解途徑促進(jìn)了GABA的合成與積累，提高了蠶豆的抗逆境能力。研究表明，大豆根中游離多胺含量在鹽脅迫下增加，DAO活力提高，GABA富集量增加11～17倍。盡管多胺降解途徑被認(rèn)為是合成GABA的另一條重要途徑，但其在單子葉植物中合成GABA的能力遠(yuǎn)低于GABA支路。