非生物胁迫（如干旱、盐胁迫、营养缺乏等）导致植物生长迟缓甚至死亡,构成农业生产的重要限制因素。建立提高作物抗逆性的有效方法对作物高产和稳产尤为重要。支链氨基酸（Branched-chain Amino Acids,BCAAs）包括亮氨酸（Leucine,Leu）、异亮氨酸（Isoleucine,Ile）和缬氨酸（Valine,Val）,作为一种生物刺激素,在机体的代谢过程中发挥着重要作用。然而,BCAAs促生机理,以及施用外源BCAAs能否提高植物非生物胁迫抗性还未见详尽报道。本文选择富油作物亚麻荠和水平积累虾青素和油脂的雨生红球藻作为研究对象,研究施用外源支链氨基酸对靶标植物生长和非生物胁迫抗逆性的影响。主要内容包括:（1）系统检测干旱和盐胁迫下BCAAs对亚麻荠种子萌发和幼苗生长的影响;（2）分析雨生红球藻不动阶段营养缺乏胁迫下施用BCAAs对藻细胞油脂含量和虾青素合成的影响,进一步验证其对植物抗逆性的增强效果。本研究将为应用BCAAs提升植物非生物胁迫抗逆性提供理论依据和技术支撑。主要研究结果如下:1、在正常条件、干旱胁迫（0.20 g/m L PEG）和盐胁迫（150 mmol/L Na Cl）下,外源添加BCAAs浸种均能促进种子萌发,其中100μmol/L Val效果最好。在正常条件下,与CK相比,100μmol/L Val组亚麻荠种子的萌发率、根长、芽长、干重和鲜重分别提高了21.95%、82.19%、116.67%、145.79%和44.83%。干旱胁迫下（0.20 g/m L PEG）,100μmol/L Val处理组亚麻荠种子的萌发率、根长、芽长、干重和鲜重分别提高了375.46%、19.61%、30.77%、28.66%和9.53%。在盐胁迫下（150 mmol/L Na Cl）,100μmol/L Val处理组亚麻荠种子的萌发率、根长、芽长、干重和鲜重分别提高了29.77%、21.05%、38.63%、27.14%和7.83%。结果表明,外源添加BCAAs浸种可以缓解干旱和盐胁迫对亚麻荠种子萌发的抑制作用。2、于亚麻荠幼苗叶片喷施BCAAs可以显著缓解干旱和盐胁迫对亚麻荠生长的抑制作用。干旱胁迫下（0.20 g/m L PEG）,喷施BCAAs能促进幼苗生长,幼苗的株高、地上部鲜重和地下部鲜重均有所提高;100μmol/L Val组的总叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白和总脂含量较PEG组分别增加了97.44%、6.60%、51.13%和97.21%。在盐胁迫下（150 mmol/L Na Cl）,喷施BCAAs后,幼苗的株高、地上部鲜重和地下部鲜重均有所提高,促进了幼苗生长。亚麻荠幼苗叶片中的过氧化氢酶（Catalase,CAT）、过氧化物酶（Peroxidase,POD）和超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）活性均显著提高;100μmol/L Val组的可溶性糖、可溶性蛋白和总脂含量较Na Cl组分别增加了9.62%、33.73%和92.30%。结果表明,叶面喷施BCAAs可以缓解干旱和盐胁迫对亚麻荠幼苗生长的抑制作用,推测其可能通过提高油脂积累、可溶性糖和可溶性蛋白的含量及抗氧化酶的活性来增强非生物胁迫抗逆性。3、营养缺乏条件下,在雨生红球藻中外源添加BCAAs能促进其细胞密度、油脂积累和虾青素合成。Leu、Val和Ile组的总脂含量分别是CK组的1.15、1.05和1.10倍;Leu、Val和Ile处理下雨生红球藻的虾青素含量较CK相比增加了8.31%、7%和5.93%;细胞密度较CK相比分别增加了22.08%、15.26%和20.35%。此外,外施Leu后,虾青素合成关键酶——八氢番茄红素合成酶（phytoene synthase,PSY）和β-胡萝卜素酮化酶（β-carotene ketolase,BKT）以及三酰甘油（triacylglycerol,TAG）合成关键酶——二酰甘油酰基转移酶（diacylglycerol acyltransferase,DGAT）——DGAT2-1、DGAT2-2和DGAT2-3的表达量分别是CK组的1.42、1.27、2.12、2.38和1.85倍。这说明外施Leu诱导虾青素和油脂合成相关基因显著高表达,从而促进了雨生红球藻虾青素和油脂含量的积累。结果表明,营养缺乏条件下外施BCAAs可能通过促进油脂合成和虾青素积累来提高非生物胁迫抗逆性,其中Leu效果最好。综上所述,对于干旱、高盐以及营养缺乏胁迫,外施BCAAs可有效促进植物生长和提升植物的非生物胁迫抗逆性。本研究为外源生物刺激素提升非生物胁迫抗逆性提供了一个新的视角和思路,为外源生物刺激素应用于富油作物亚麻荠生产和高脂微藻雨生红球藻的培养奠定了理论基础。