本研究根据沈阳地区早春气温回升较快,土温变化相对滞后的气候特点,模拟根区亚低温环境结合外源施用γ-氨基丁酸（GABA）和GABA代谢途径抑制剂氨已烯酸（VGB）。通过测定根区亚低温下山定子（Malus Baccata Borkh）根系线粒体膜完整性、线粒体电子传递链、三羧酸循环（TCAC）关键酶活性、活性氧含量和抗氧化酶活性。研究根区亚低温下山定子根系线粒体功能对GABA的响应特征和GABA参与山定子根系线粒体能量代谢的生理功能。主要研究结果如下:1.根区亚低温对山定子根系线粒体膜完整性的影响:与对照相比,5℃处理显著增加山定子根系线粒体膜透性,显著降低细胞色素c/a比值。与5℃处理相比,GABA处理能降低线粒体膜透性和显著升高细胞色素c/a比值;抑制剂VGB处理进一步增大线粒体膜透性,显著降低细胞色素c/a比值。2.根区亚低温对山定子根系呼吸途径的影响:与对照相比,5℃处理根系总呼吸速率、底物代谢途径（EMP、TCAC和PPP）呼吸速率都有不同程度的提高。与5℃处理相比,GABA处理显著提高了根系总呼吸速率、底物代谢途径呼吸速率。5℃和GABA处理均在一定程度上提高TCAC关键酶（柠檬酸合酶、异柠檬酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶）活性,5℃处理显著降低了琥珀酸脱氢酶活性,GABA处理则显著提高琥珀酸脱氢酶活性。5℃处理显著提高线粒体细胞色素途径（CP）和交替途径（AP）呼吸速率,以及显著提高AP途径贡献率和交替氧化酶（AOX）基因表达;GABA处理进一步显著提高了CP呼吸速率及其贡献率,显著降低AP呼吸速率及其贡献率,并显著下调AOX基因表达。VGB处理对呼吸代谢的影响与GABA相反。3.根区亚低温对山定子根系能量物质的影响:与对照相比,5℃处理在2-12h显著降低三磷酸腺苷（ATP）含量,此后ATP含量逐渐升高并在48-192 h显著高于对照;一磷酸腺苷（AMP）含量5℃处理在2-24 h显著高于对照,此后逐渐下降并在96-192 h显著低于对照;能荷在2-24 h显著低于对照,此后逐渐升高并在96-192 h显著高于对照。GABA处理中的ATP含量一直显著高于5℃处理,AMP含量则是一直低于5℃处理,在2-48 h达到显著性差异;GABA处理能荷一直高于5℃处理,在2-48h达到显著性差异。4.根区亚低温下山定子根系活性氧含量和抗氧化系统的响应特点:与对照相比,5℃处理显著提高了山定子根系中的超氧阴离子(O2·-)和过氧化氢（H2O2）含量,GABA处理则显著降低了根系O2·-和H2O2含量,VGB处理O2·-和H2O2含量显著高于5℃处理。5℃和GABA处理的SOD活性都显著高于对照,但GABA处理的SOD酶活性显著高于5℃处理;5℃和GABA处理中的POD活性变化特点与SOD相似;5℃处理在2-96 h显著提高CAT酶活性,此后CAT活性逐渐低于对照,在192 h差异显著,GABA处理的CAT酶活性显著高于5℃处理和对照;5℃和GABA处理中的APX酶活性变化特点与SOD相似。与5℃处理相比,VGB处理进一步提高了O2·-和H2O2含量,对抗氧化酶活性的影响与GABA相反。5.根区亚低温处理后恢复期山定子植株生长发育状况:根区亚低温处理7 d后,对植株的营养生长（株高、叶片、根系）和光合功能产生不同程度的抑制作用,GABA处理可明显促进植株的营养生长和光合功能;在恢复第30 d,GABA处理的地上部干物质含量显著高于5℃。