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杨树作为我国重要的水土保持和用材林树种,在我国得到了广泛的应用。我国是世界上人工林面积最大的国家,但连作经营模式导致土壤中对羟基苯甲酸（para-Hydroxybenzoic acid,pHBA）等酚酸物质积累,导致杨树产量降低。土壤化感物质累积是连作杨树人工林生产力衰退机制的核心,土壤中的pHBA等酚酸物质积累是影响杨树生长主要原因,而MAPK级联途径在植物响应生物与非生物胁迫、调控生长发育过程中有重要作用;目前,关于植物中MAPK基因家族对光合生理功能的研究相对较少,尤其是杨树MAPK级联途径参与调控植物应答pHBA胁迫的光合生理作用方面的文章未见报道。本研究以野生型（WT）84K杨为对照植株和不同表达量的MPK15转基因杨为试验材料,经过不同浓度的pHBA进行胁迫处理,探索其响应pHBA胁迫的光合作用、叶绿素荧光及抗氧化酶活性等特性,研究结果可为改善杨树品种及其他植物连作障碍研究提供生理生态学理论依据。主要结果如下:1、不同浓度的pHBA显著影响杨树的树高生长和叶片表型。在较低浓度时（pHBA小于4 mM）,对照植株的株高生长变化量均显著下降,且随着浓度的增加生长变化量降低,过表达植株与对照植株未出现差异;在浓度达到6 mM时,过表达植株与对照植株之间,株高未出现差异,但对照植株出现落叶和叶片大面积枯黄现象,而过表达MPK15基因的植株表型出优于对照植株,且随着过表达量的增加,杨树叶片表型的改善程度相应提高,表明转基因植株在高浓度胁迫下有更强的抗性,且转基因过表达量越强,抗性越强。2、不同浓度的pHBA显著降低杨树光合作用能力。随着pHBA浓度（0-4 mM）的增加,对照植株的表观量子效率（Φ）和最大净光合速率(Pnmax)均显著降低,且呈现明显差异（P<0.05）,过表达量MPK15转基因植株与对照植株变化趋势一致,并无明显差异;在低浓度的pHBA（1 mM）下,与0 mM相比,净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、气孔限制值（Ls）均明显下降,胞间CO2浓度（Ci）明显上升,表明pHBA胁迫会引起非气孔限制。当浓度达到6 mM,过表达植株的光合作用能力均明显优于对照植株,Φ、Pnmax和LSP显著提高,LCP和Rd显著降低,表明过表达MPK15基因,能够提高杨树叶片在高浓度（6 mM）pHBA胁迫下对弱光和强光的利用能力、光合机构的活性和光能的转化效率,并降低呼吸速率;在同一光强下,随着过表达量增加,MPK15基因过表达植株表现出更高光合能力,且明显高于对照植株。3、不同浓度的pHBA显著降低杨树光化学效率和电子传递效率。随着pHBA浓度（0-4 mM）的增大,对照植株与不同过表达量MPK15转基因植株变化趋势基本一致,最小荧光（Fo）、实际光化学效率(ΦPSⅡ)和最大光化学效率（Fv/Fm）均明显降低,最大荧光（Fm）及光化学猝灭（1-qP）显著升高,表明其发生光抑制现象;非光化学猝灭（NPQ）随pHBA浓度增加呈现先升高后降低的趋势,pHBA浓度高于2 mM时,叶黄素循环的热耗散的能力下降;当浓度达到6 mM时,过表达植株的光化学效率和电子传递效率明显优于对照植株,且随基因过表达量的增加,差异显著（P<0.05）;以上表明,过表达植株能缓解高浓度pHBA胁迫导致的光抑制、PSⅡ反应中心的关闭和电子传递效率低等问题,且过表达量越高,缓解程度越明显。4、pHBA胁迫导致杨树出现氧化胁迫和渗透胁迫。随着pHBA浓度（0-4 mM）增加,丙二醛（MDA）含量增高,此时植物体内会通过提高可溶性糖（SS）、游离脯氨酸Pro的含量和抗氧化酶的活性来抵抗氧化胁迫和渗透胁迫;不同过表达量MPK15转基因植株与对照植株变化趋势一致,并无明显差异。在浓度为6 mM时,不同过表达MPK15转基因杨树的SS、Pro的含量和抗氧化酶的活性下降幅度明显小于对照植株,且转基因过表达量越高,SS、Pro的含量和抗氧化酶的活性越高。综上所述,杨树的MPK15基因参与到响应pHBA的胁迫中,在高浓度（6 mM）胁迫下,过表达的植株在叶片表型、光合能力、渗透调节能力和抗氧化能力要明显优于对照植株,且过表达基因量越高,抵御pHBA胁迫的能力越强。