GABAhelpt planten zich te verdedigen tegen externe natuurlijke vijanden. Wanneer insecten zich voeden, worden celbreuken en weefselbeschadiging veroorzaakt door plantenbeschadiging. Dit mechanisch snijden stimuleert de toename van Ca2 plus in planten. Planten scheiden GABA af onder stimulering van Ca2 plus als een maatregel om insectenvoeding te weerstaan. In dit proces is er geen jasmonaatsignaal betrokken bij de accumulatie van GABA. Er zijn ionische GABA-receptoren in insecten. De GABA-gated chloridekanaalsubeenheid RDL (resistent tegen dieldrin) van Drosophila is het doelwit van veel insecticiden. GABA-inductie verminderde de enkele stroom van de GABA-receptor. Specifiek werkt GABA via GABA-receptor-gated chloridekanalen bij ongewervelde dieren. Zoals de meeste pesticiden, wordt Cl-stroomafwaarts via GABA-receptorchloridekanalen aangedreven door elektrochemische gradiënten, wat leidt tot hyperpolarisatie van het plasmamembraan en remming van insectenvoeding. In tabaksplanten die GABA tot overexpressie brengen, werd bij inoculatie met noordelijke nematoden gevonden dat het reproductievermogen van vrouwelijke volwassen nematoden als geheel afnam. Op deze manier kunnen planten het effect van verdediging tegen natuurlijke vijanden bereiken. Tijdens het voeden van Ligustrum lucidum door herbivore vrouwelijke e-larven, is gebleken dat Ligustrum lucidum zijn lysine-activiteit zal verminderen en eiwit voedzaam zal maken, terwijl vrouwelijke e-larven glycine zullen afscheiden - Alanine, amine en andere moleculen remmen de vermindering van plantaardig lysine. Het communicatieproces tussen planten en herbivoren bewijst ook de functie van GABA als signaalmolecuul.
Rol in het proces van antioxidatie en oxidatie: GABA-shunt, als tussenproduct van de vertakkingsroute van de tricarbonzuurcyclus, is nauw verwant aan de energiecyclus. Tegelijkertijd speelt GABA een rol als regulator van oxidatieve metabolieten. Toen de SSADH-mutant van Arabidopsis werd blootgesteld aan hoge temperaturen, bleek dat het reactieve zuurstoftussenproduct (ROI) zich ophoopte, wat resulteerde in de dood van planten. bewezen dat er een relatie was tussen ROI en GABA. Evenzo hebben de mutanten van SSADH- en GABA-T-genen een grote hoeveelheid ROI bij hoge temperatuur. －Phenylnitron (PBN) kan een grote hoeveelheid GABA accumuleren en de overlevingskans van gist verbeteren. Daarom wordt aangenomen dat de GABA-shuntroute een rol speelt bij het remmen van ROI bij hoge temperatuur. In het proces van GABA-shunt kan SSA worden omgezet in GHB via GlyR / ssar, en GHB is nauw verwant aan ROI. Er is een grote accumulatie van GHB en ROI in de SSADH-deletiemutant, en guabatrine kan de accumulatie van GHB en ROI remmen en de dood door peroxidatie remmen. Het GABA-shuntproces kan de ophoping van ROI verminderen en organismen beschermen tegen oxidatieve schade en peroxideverval veroorzaakt door hoge temperaturen.
Er zijn twee routes van GABA-synthese en -transformatie in planten: de ene is dat glutaminezuurdecarboxylase (GAD) de decarboxylering van glutaminezuur katalyseert om GABA te synthetiseren, wat GABA-shunt wordt genoemd; De andere is GABA, gevormd door de transformatie van polyamine-afbraakproducten, de zogenaamde polyamine-afbraakroute.
Het kan ook de koolstof- en zuurstofbalans handhaven: de metabolische balans van koolstof en stikstof omvat veel fysiologische processen, waaronder energiemetabolisme, aminozuurmetabolisme enzovoort. Omdat GABA-synthese en shuntroute stikstofmetabolisme omvatten, is GABA ook een belangrijk onderdeel van de tricarbonzuurcyclus in de energiecyclus. GABA-shuntroute concurreert met de ademhalingsketen voor SSADH. Daarom wordt GABA lange tijd beschouwd als een belangrijke schakel in het koolstof- en stikstofmetabolisme. De GABA-route van glutamaatsynthese in de tak van de tricarbonzuurcyclus is een van de belangrijkste factoren voor planten om snel te reageren op externe stimuli. De meeste NH3 plus wordt gesynthetiseerd door de glutaminesynthetase/glutamaatsynthetase-route, die wordt beschouwd als de belangrijkste synthetische route van aminozuren. De meeste vrije aminomoleculen worden gefixeerd door glutamine. Glutamaat wordt beschouwd als de belangrijkste accumulatievorm van stikstof in de oude wortels van planten. Stikstof wordt opgeslagen in aminozuren zoals arginine. Tegelijkertijd kan arginine ook worden gebruikt voor transport om aan de stikstofbehoefte van organismen te voldoen. Evenzo nemen aminozuren ook deel aan het energiemetabolisme door omzetting in voorlopers of tussenproducten van de tricarbonzuurcyclus. In de studie van spinazie bleek dat proline verantwoordelijk was voor 8,1 procent ~ 36 procent van de totale vrije aminozuren, GABA goed voor 12,8 procent ~ 22,2 procent, glutamaat goed voor 5,6 procent ~ 21,5 procent. Glutamaat is de voorloper van GABA en proline. Bij lage temperaturen zullen planten de stikstof van glutamaat omleiden naar de metabole route van stikstof die wordt gereguleerd door GABA en proline. Bovendien werden in Arabidopsis gekweekt onder 50 mmol/L GABA, behalve NADP plus afhankelijk citraatdehydrogenase, glutaminesynthetase in wortel en knop en fosfoenolpyruvaatcarboxylase in knop, bijna alle enzymactiviteiten beïnvloed die verband houden met primair stikstofmetabolisme en nitraatabsorptie. In Arabidopsis gekweekt onder NaCl-omstandigheden, werd gevonden dat GABA-accumulatie leidde tot een toename van de totale aminozuren in Arabidopsis. In Arabidopsis bladeren gekweekt met verschillende stikstofverbindingen (10 mmol / L NH4Cl, 5 mmol / L NH4NO3, 5 mmol / L glutamaat en 5 mmol / L glutamine) als de enige stikstofbron, zijn hun GAD-activiteit en eiwitniveau verschillend, wat aangeeft dat GAD een rol speelt bij het stikstofmetabolisme.
De toename van GAD-activiteit en GABA en dopamine werden ook gevonden in bananen zonder stress. Onder zoutstress namen de glutamaatdehydrogenase-activiteit en GAD-expressie onmiddellijk toe en verhoogden vervolgens de flux van GABA-shunt en andere gerelateerde routes om de koolstof- en stikstofbalans te reguleren. Onder stress kan de verhouding van NADH: NAD plus en ADP: ATP ook GABA-T beïnvloeden, wat resulteert in GABA-accumulatie. Bij zoutstress maken planten meer gebruik van de C/N-balans om stress te verlichten.
Daarnaast heeft GABA ook een rijpend effect. GABA kan de biosynthese van ethyleen stimuleren door de transcriptionele overvloed van 1-aminocyclopropaan-1-carbonzuursynthase (ACC) te stimuleren. Ethyleen kan planten van zuurstof voorzien door de groei van onvoorziene wortels onder wateroverlast te bevorderen. Een hoge concentratie GABA kan de groei van planten- en bacteriële GABA-aminotransferase-mutanten (GABA-T, gabt) remmen en een hoge concentratie kan de reproductie van bacteriën in planten remmen. De remming van GABA-T in tomaat zal leiden tot de accumulatie van GABA en het ontstaan van dwerggroei in tomaat.