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呼吸作用是植物的基本代谢过程之一并受环境条件所影响，然而有关呼吸作用同植物抗逆性的关系尚不清楚。本试验研究了低温胁迫对黄瓜（Cucumis sativasL．）、高温和干旱胁迫对辣椒（Capsicum annuum L．）生长与各呼吸途径的影响，并深入研究了低温胁迫下黄瓜叶片和根系呼吸途径的变化、AOX的调控机制、细胞内氧化胁迫以及叶绿体和线粒体中减少活性氧产生与积累的防御机制和清除机制之间的关系、AOX活性与低温光抑制之间的关系等。主要研究结果如下：1、8℃低温胁迫8d导致黄瓜地上部鲜重下降，但根系仍保持一定的生长量。叶片总呼吸（Vt）、细胞色素呼吸（ρ’Vcyt）和交替呼吸（ρValt）在胁迫初期6h内瞬间急剧增强，后随着处理时间延长又迅速下降，其中Vt和ρ’Vcyt下降到对照水平以下，但ρValt仍保持对照水平，使得ρValt／Vt增大；低温胁迫虽然降低了根系ρ’Vcyt，但诱导了ρValt的显著增大，最终导致Vt和ρValt／Vt的增加。低温胁迫4d后线粒体状态3各呼吸参数与相应组织测得的呼吸参数趋势一致，并导致叶片线粒体呼吸控制率下降程度（36.3％）大于根系（17.2％），低温胁迫对叶片线粒体的伤害大于根系。结果说明低温胁迫下根系保持较高的呼吸作用和交替呼吸是其相对叶片具有更强的抗冷性的原因。2、胁迫处理10d后，高温未抑制正椒13号辣椒的生长，但对鸡爪×吉林的生长有一定的抑制作用，而干旱及高温干旱则严重地抑制了辣椒的生长。高温、干旱和高温干旱胁迫均导致了辣椒叶片相对电导率的上升，但上升幅度高温干旱＞干旱＞高温，并且对鸡爪×吉林的伤害更大。高温处理引起了辣椒总呼吸、细胞色素呼吸和交替呼吸的增加。对于正椒13号而言，干旱胁迫抑制了细胞色素呼吸的进行，但诱导了交替呼吸的增强，而总呼吸只在胁迫前期（5d）有所增强，随后持续下降；高温干旱共同胁迫加剧了正椒13号总呼吸和细胞色素呼吸的下降，交替呼吸只在胁迫第一天被极大地促进，随后立即下降至对照水平。虽然干旱胁迫导致了鸡爪×吉林交替呼吸的上升，但高温干旱处理下交替呼吸只在第1d有所增强，随后迅速下降至低于对照水平，而总呼吸和细胞色素呼吸则受到严重的抑制。与其抗性相对应，高温、干旱和高温干旱胁迫下正椒13号表现出了较鸡爪×吉林更强的交替呼吸和总呼吸，并且在胁迫5d时细胞色素呼吸的变化与其COX（细胞色素氧化酶）活性的变化相一致。结果说明高温、干旱和高温干旱胁迫下保持相对较高的呼吸作用，尤其是交替呼吸是正椒13号具有较强抗高温和／或干旱能力的主要原因之一。3、8℃低温胁迫4d后叶片中H2O2和MDA含量上升幅度明显高于根系，细胞相对电导率也表现出同样的趋势。与对照相比，低温胁迫4d的黄瓜根系总呼吸和交替呼吸在不同的测定温度下均有所增强，而细胞色素呼吸却没显著变化；然而，低温明显降低了黄瓜叶片的总呼吸和细胞色素呼吸，但对交替呼吸影响不大；低温胁迫增加了细胞色素呼吸对温度的敏感性，但降低了交替呼吸对温度的敏感性。低温对叶片和根系中AOX（交替氧化酶）活性的两大调控因子泛醌库的氧化还原状态（UQr／UQt）和丙酮酸含量的影响各不相同，低温胁迫导致了根系和叶片中UQr／UQt的增加，但只在低温处理后的根系中观察到丙酮酸含量的增加，这可能是低温胁迫下根系比叶片具有更强的交替呼吸的原因。以上结果表明低温胁迫下根系具有较高的总呼吸和交替呼吸是其对低温具有较高抗性的原因之一，而低温胁迫下交替途径对温度的敏感性下降，以及泛醌库还原程度或／和丙酮酸含量的增加，是低温胁迫下叶片和根系保持较高交替呼吸的主要原因。4、8℃低温胁迫4d导致黄瓜叶片净光合速率（A）和PSⅡ光合电子传递量子效率（ΦPSⅡ）的下降，但增加了ΦPSⅡ／ΦCO2和非光化学猝灭（NPQ）；低温还抑制了线粒体细胞色素呼吸，促进了交替呼吸和泛醌库还原状态的增加。同时低温明显促进了O2·-产率和H2O2含量的上升，也促进了叶绿体和线粒体内SOD和APX活性的增加，并且线粒体内SOD和APX活性上升幅度明显高于线粒体。叶绿体内SOD和APX同工酶中，位于叶绿体膜上的Fe-SOD和tAPX活性的增加明显高于位于其它部位的同工酶活性，这说明位于叶绿体膜上的抗氧化酶对于保护低温胁迫下的叶绿体起着更为重要的作用。5、由水杨基氧肟酸（SHAM）浓度试验我们观察到1mM的SHAM虽然抑制了正常及低温弱光条件下黄瓜叶片50％左右的AOX活性，但并未对光合机构产生直接伤害。1mM SHAM溶液中的黄瓜叶片在正常温度下培养4d未引起叶绿素荧光参数的变化，低温强光则引起了Fv／Fm、ΦPSII、qP、NPQ、Fv’／Fm’的下降，SHAM加剧了这些荧光参数的降低；而低温弱光处理4d虽然未引起黄瓜叶片Fv／Fm、NPQ和Fv’／Fm’的变化，但导致了ΦPSⅡ、qP的轻微下降，低温弱光与SHAM共同作用虽未引起Fv／Fm的变化，但进一步导致ΦPSⅡ、qP和Fv’／Fm’的下降，并诱导了NPQ的明显上升；为此我们对低温弱光处理4后的黄瓜叶片移入到正常温度下进行弱光和强光处理6h，结果表明弱光下无论是否有SHAM处理的黄瓜叶片叶绿素荧光均可恢复到对照水平，强光处理则导致了光抑制的发生和各叶绿素荧光参数的下降，SHAM进一步加剧了各叶绿素荧光参数的下降和光抑制程度的发生。结果表明AOX活性的增加可有效地减轻低温胁迫下光抑制程度的发生，其对光合机构的保护作用在强光下效果更为明显。