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硫化氢（H2S）作为继一氧化氮（NO）和一氧化碳（CO）之后的第三种气体信号分子,在植物体内发挥着非常重要的生理调节作用。随着植物中H2S信号的研究受到空前关注,H2S在植物体内的多种生理生化功能逐渐被揭示:调节种子萌发、根器官发生、光合作用、气孔运动、花器官发育、叶片衰老等生长发育过程,以及响应环境的各种生物和非生物胁迫。虽然植物内H2S作为一种新型信号分子的研究已取得很大进步,但系统地阐述其生理功能和作用机制及与其它信号分子之间的信号网络关系仍然是急需解决的问题。因此,多角度多层次地阐释植物体内源H2S的生理功能和作用机理至关重要。本研究以拟南芥（Arabidopsis thaliana）野生型WT（Col-0）,H2S产生酶L-Cys脱巯基酶编码基因LCD缺失突变体（lcd）,WRKY18、WRKY40和WRKY60编码基因缺失三突变体（wrky18wrky40wrky60）,H2S产生酶编码基因DES的T-DNA插入突变体（des）,以及H2S产生酶编码基因DES过表达突变体（OE-DES）为实验材料,从表型、生理、细胞及分子等多水平探究气体信号分子H2S在拟南芥根生长、气孔运动、光合作用、叶片衰老过程中的生理功能和作用机理。主要研究结果如下:（1）H2S信号与ABA在调节根生长和气孔运动中关系的研究显示:外源ABA可诱导拟南芥WT的LCD表达量升高和内源H2S含量显著增加;H2S信号可以调节WRKY18、WRKY40、WRKY60三个转录因子的转录表达;lcd突变体由于H2S缺失使得ABA对WRKY18和WRKY40的转录抑制作用消失,表明H2S参与ABA对这三个WRKYs转录因子的转录调节;施加外源ABA,lcd幼苗根生长受ABA抑制作用较弱;施加外源H2S,wrky18wrky40wrky60的根生长受H2S促进作用仍然很显著。以上这些结果说明:H2S可能通过影响WRKY18、WRKY40、WRKY60转录表达参与ABA对幼苗根生长调节,但H2S对植物根生长的调节部分依赖于WRKYs,即H2S对植物根生长的调节作用还存在有不依赖于WRKY18/40/60的途径。此外,外源ABA促进野生型拟南芥WT的气孔关闭,但对于lcd的气孔关闭作用显著减弱,外源H2S促进wrky18wrky40wrky60和WT气孔关闭,但两者间无显著差异,暗示H2S参与ABA对气孔运动的调节不是通过WRKY18,WRKY40和WRKY60实现的。（2）H2S信号对拟南芥叶片光合作用调节的研究显示:植株在正常生长条件下,内源H2S促使叶片净光合速率、蒸腾速率、叶绿素含量显著升高;植株遭受干旱胁迫时,内源H2S可以保护叶绿体结构完整,促使叶片净光合速率显著上升和蒸腾速率显著下降,并且引起叶片气孔关闭和胞间CO2浓度显著升高。因此,H2S可能通过调节气孔运动达到蒸腾速率和光合效率之间的动态平衡,进而有效促进植物光合作用,保证植株正常生长以响应干旱胁迫。（3）H2S信号对能量代谢和叶片衰老过程作用机制的研究显示:正常生长条件下,内源H2S主要通过下调叶龄依赖基因SAG12表达,延缓OE-DES的叶片早衰;des体内ATPβ-1、ATPβ-2、ATPβ-3编码基因的表达量上调,而ATPe编码基因的表达量下调。干旱胁迫下,des体内的SAG13的表达量显著升高,导致其叶片早衰;OE-DES中ATPβ-1、ATPβ-2、ATPβ-3编码基因的表达量上调,而ATPe编码基因的表达量下调;并且OE-DES线粒体内ATPase活性显著高于des,des线粒体内ATP含量显著高于OE-DES。这些结果暗示:内源H2S调控ATP合成酶相关基因表达模式、ATPase活性和ATP含量,扮演能量代谢调节器的角色,维持植物生长发育的能量动态平衡。同时,内源H2S可以减轻干旱胁迫下线粒体肿胀损伤,维持线粒体结构和功能的完整,提高线粒体能量产生,进而延缓干旱诱发的植物叶片衰老。综上所述,内源H2S信号通过对拟南芥根生长、气孔运动、光合作用及叶片衰老过程进行调节,增强植物抵抗干旱胁迫的能力。