钙效应剂对盐胁迫下香蕉叶片结构和生理的影响

内为了解香蕉幼苗叶片结构和生理情况,采用在人工模拟盐胁迫环境下,利用EGTA(Ca~(2+)螯合剂)、TFP(CaM拮抗剂)、LaCl_3(Ca~(2+)通道阻碍剂)、外源Ca~(2+)等试剂来阻碍或增强巴西蕉和粉蕉幼苗钙信号转导途径,测定两个不同品种香蕉幼苗叶片的相对含水量、叶绿素含量以及质膜透性,同时通过制作石蜡切片对叶片解剖结构进行了观察。结果表明,盐胁迫下,EGTA、TFP、LaCl_3等钙信号阻碍剂处理使巴西蕉和粉蕉叶片相对含水量、叶绿素含量显著降低,且使其质膜透性显著增加,加剧了叶片组织结构破坏,盐伤害加重,而粉蕉抗性强于巴西蕉,其抗性更敏感,但在盐胁迫下,外源钙能维持细胞外形促使香蕉幼苗叶片正常,使盐胁迫的伤害得到缓解。说明钙信号系统对外源钙缓解盐胁迫对香蕉叶片的伤害有重要的影响。     

持续干旱胁迫下外源精胺对红椿幼苗的形态与生理调节效应的影响

为了掌握持续干旱胁迫下外源精胺(Spm)对红椿幼苗的形态和生理调节效应,本研究以2年生红椿盆栽幼苗为试验对象,在人工遮雨棚中开展干旱胁迫及外源精胺调节试验,试验设置4个持续干旱胁迫处理:(1)对照(土壤相对含水量45%~50%,每天浇水至饱和状态,CK);(2)轻度干旱胁迫(土壤相对含水量30%~38%,持续干旱7 d);(3)中度干旱胁迫(土壤相对含水量25%~30%,持续干旱14 d);(4)重度干旱胁迫(土壤相对含水量20%~25%,持续干旱21 d)。然后,连续3天对轻度、中度和重度干旱胁迫处理喷施外源Spm(浓度为1 mmol·L-1)进行修复调节,并正常管护5天。结果表明:喷施Spm对重度干旱胁迫下植株形态损伤的修复速度远低于轻度和中度干旱胁迫植株;在对照、轻度干旱胁迫(或中度、重度)以及喷施外源Spm调节三者之间,红椿幼苗叶片相对含水量和叶绿素含量均差异极显著(P0.01);在对照、中度干旱胁迫(或重度)以及喷施外源Spm调节三者之间,红椿幼苗叶片相对电导率均差异极显著(P0.01);在对照、轻度干旱胁迫以及喷施外源Spm调节三者之间,红椿幼苗叶片MDA含量和POD含量差异显著(P0.05);在对照、重度干旱胁迫以及喷施外源Spm调节三者之间,红椿幼苗叶片MDA含量和POD含量差异极显著(P0.01);在对照、重度干旱胁迫以及喷施外源Spm调节三者之间,红椿幼苗叶片游离脯氨酸含量差异极显著(P0.01);喷施1 mmol·L-1Spm可修复红椿在遭受干旱胁迫时造成的形态和生理损伤并提高植株的持续抗旱能力,其修复作用对轻度和中度干旱胁迫更为显著。     

外源硅对干旱胁迫下烟草幼苗生长、叶片光合及生理指标的影响

采用营养液水培法,研究了施用不同浓度外源硅(0、0.5、1.0 mmol/L)对干旱胁迫(10%PEG、20%PEG)下烟草幼苗生长、叶片光合特性和生理指标的影响。结果表明:干旱胁迫严重抑制了烟草幼苗生长和光合作用,膜质稳定性降低和引起氧化应激反应;施用不同浓度外源硅有效改善了干旱胁迫下烟草幼苗生长,均表现为株高、叶面积、根系体积、根系干重和地上部干重等生长指标增加,提高叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量,显著提高净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)并降低胞间CO2浓度(Ci),膜质过氧化产物MDA含量显著降低,提高叶片含水量、膜稳定性系数和渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖)含量,显著提高SOD、POD和CAT等抗氧化酶活性,而且1.0 mmol/L Si处理对干旱胁迫下烟草幼苗生长和生理特性的影响显著优于0.5 mmol/L Si处理。以上结果说明,施用外源硅能提高干旱胁迫下烟草幼苗光合作用、抗氧化和渗透调节能力,缓解干旱胁迫对烟草幼苗的伤害,促进其生长。     

外源精胺对水分胁迫下小麦幼苗保护酶活性的影响

通过营养液培养试验,研究了水分胁迫下外源精胺(Spm)对抗旱性不同的小麦品种幼苗叶片质膜相对透性及保护酶活性的影响.结果表明:水分胁迫下,小麦叶片的质膜相对透性、M DA含量增加、SOD、CAT和POD活性上升,外源精胺处理可延缓水分胁迫下小麦叶片质膜相对透性和M DA含量上升,提高了SOD、CAT、POD酶活性的上升幅度;并且对抗旱性弱的品种保护酶活性增幅高于抗旱性强的品种.因此,外源精胺处理对抗旱性弱的品种缓解水分胁迫作用大于抗旱性强的品种.     

硅对低温胁迫下黄瓜幼苗生长的影响

采用砂基培养的方法,研究硅对低温胁迫下黄瓜幼苗生长的影响.结果表明加硅处理能使低温胁迫下的黄瓜幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性显著升高:丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基(O₂^-)产生速率显著下降,叶片质膜透性降低;硅提高了低温胁迫下黄瓜幼苗的可溶性蛋白质和叶绿素含量、叶绿素a/b比值及植株生物量.因此,硅可以减弱低温胁迫对黄瓜幼苗的伤害.     

外源NO提高小麦幼苗抗旱性的生理机制

以小麦(Triticum aestivum L.)品种'豫麦49'为材料,采用50μmol·L-1SNP(NO供体)处理自然干旱和PEG模拟干旱下的小麦幼苗,分析外源NO对水分胁迫下小麦幼苗相对含水量、光合速率、细胞膜透性以及茎叶中关键性离子含量的影响.结果显示:自然干旱10 d后,对照组幼苗几乎全部枯死,而50μmol·L-1SNP处理幼苗并未发生枯死,其幼苗在旱后复水2 d后能完全恢复正常生长;在25%PEG-6000模拟干旱条件下,50μmol·L-1SNP处理也能明显改善受胁迫小麦幼苗长势.50μmol·L-1SNP处理使模拟干旱胁迫下小麦叶片的相对含水量显著提高15.98%,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)分别显著提高47.11%和42.86%,而胞间CO2浓度(GI)显著降低了8.19%;也使小麦组织浸出液电导率显著降低30%,茎叶的K 含量显著增加24.55%(P<0.01).研究发现,外源NO既可通过降低小麦幼苗叶片蒸腾来维持较高的叶片相对含水量,缓解因干旱缺水对植株的伤害;又可增加K 在茎叶中积累,减轻干旱胁迫对小麦幼苗细胞膜伤害,维持干旱胁迫下小麦幼苗较高的光合速率,以确保植株正常生长和有机物质积累.     

外源5-氨基乙酰丙酸对干旱胁迫下甘草种子萌发及幼苗生理特性的影响

以药用植物甘草种子和幼苗为材料,在20%PEG-6000模拟干旱胁迫条件下,测定了不同浓度外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)处理甘草种子的发芽势(Gv)、发芽率(Gr)、发芽指数(Gi)和活力指数(Vi)的变化,以及ALA处理幼苗叶片的质膜透性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性。结果显示:(1)在20%PEG-6000胁迫下,甘草种子萌发受到显著抑制,而各项萌发指标经过不同浓度的ALA进行恢复处理后均有明显提高,且均以10 mg.L-1ALA处理的各项指标值最大,其种子发芽势(75%)、发芽率(91%)比干旱胁迫对照显著提高了35%和30%,发芽指数(36.2)和活力指数(709.7)分别提高至干旱胁迫的2.6和3.5倍。(2)各ALA处理较对照均显著提高了干旱胁迫下甘草幼苗总生物量、可溶性糖的含量及脯氨酸含量,却显著降低了甘草叶片的MDA含量和质膜透性,同时显著提高了干旱胁迫下甘草叶片中的SOD、POD和CAT的活性,且以10 mg.L-1ALA处理后的酶活性最强。研究表明,适宜浓度(10 mg.L-1)的ALA能显著提高干旱胁迫下甘草种子的萌发能力,通过调节渗透调节物质含量和保护酶活性来有效减缓干旱胁迫对甘草幼苗的伤害,提高甘草种子及幼苗的抗旱能力。     

干旱胁迫对霸王水分生理特征及细胞膜透性的影响

以2年生霸王为试验材料,用盆栽人工控制土壤水分,研究不同梯度土壤水分条件对霸王水分生理特征、丙二醛含量和细胞膜相对透性的影响.结果表明,与充足供水对照(土壤重量含水量为23%)相比,在严重干旱胁迫(土壤含水量为3%)20 d和45 d时,霸王叶水势和叶片相对含水量分别显著降低70.87%和45.54%、26.81%和12.66%;相应的叶片MDA含量和细胞膜相对透性分别显著增加33.81%和21.78%、17.51%和14.98%;严重干旱胁迫30 d使得霸王叶片保水力显著下降;同时随着土壤干旱胁迫程度的增强,霸王日蒸腾耗水量持续下降,且严重干旱胁迫处理的蒸腾耗水量日变化为水平直线型,其余处理均为单峰型.研究发现,严重干旱胁迫下随着胁迫时间的延长,霸王叶水势和叶片相对含水量有增加趋势,而叶片MDA含量和细胞膜相对透性则有减小趋势,它能够通过自身的调节机制,逐渐改善叶片水分状况,降低细胞膜伤害程度,从而适应严重干旱环境.     

外源一氧化碳对干旱胁迫下水稻幼苗抗氧化系统的影响

以水稻(Oryza sativa L.) 品种‘D奇宝优1号'幼苗为材料,采用20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟水分胁迫,研究外源一氧化碳(CO)对干旱胁迫下水稻幼苗抗氧化能力的影响,以探索CO提高水稻幼苗抗旱性的机制.结果显示,CO供体高铁血红素(Hematin,H)显著降低干旱胁迫下水稻幼苗叶片质膜相对透性和丙二醛(MDA)含量,提高脯氨酸和可溶性蛋白的含量,不同程度地促进叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性,而CO清除剂血红蛋白(Hemoglobin,Hb)则逆转CO供体对干旱胁迫下水稻幼苗氧化损伤的缓解效应.由此表明,外源CO能通过调整保护酶活性和渗透调节物质含量来提高水稻幼苗的抗氧化能力,有效增强其抗旱性.     

外源H2O2对水稻幼苗抗寒性的调节作用

在常温下用不同浓度的外源H2O2(0～20 mmol·L-1)预处理水稻幼苗,再进行12 h 6℃低温胁迫,根据幼苗相对含水量和质膜相对透性筛选最佳外源H2O2处理浓度,并分析最佳外源H2O2浓度下幼苗的渗透调节物质和活性氧相关指标的变化.结果表明:(1)0～8 mmol·L-1 H2O2预处理可以增加水稻幼苗的相对含水量,降低其质膜相对透性,并以4 mmol·L-1 H2O2的效果最佳.(2)低温胁迫后,与对照组相比,4 mmol·L-1外源H2O2预处理降低了水稻幼苗萎蔫程度,并使其总呼吸速率、交替途径容量都有增加,同时还抑制了丙二醛的含量,增加了可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸的含量.(3)外源H2O2预处理对水稻幼苗的内源H2O2含量以及O(-)/(·)2产生速率没有显著影响.研究发现,外源H2O2可以通过提高呼吸速率、降低脂质过氧化程度、增加碳氮代谢来有效增强水稻幼苗的抗寒性,它可能以一种独立于内源活性氧系统之外的方式发挥作用.     

盐分和干旱对沙枣幼苗生理特性的影响

以沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)幼苗为实验材料,分别对其进行轻度干旱(土壤含水量7%—9%)、重度干旱(土壤含水量3%—5%)、100 mmol/L NaCl以及100 mmol/L NaCl处理下不同程度的盐旱共胁迫处理,处理2周后测其生理指标,包括生长指标、光合指标、渗透调节指标以及复水后生长指标,研究盐旱共胁迫对沙枣幼苗生理特性的影响。结果表明:和对照相比,轻度干旱对沙枣幼苗的生物量没有显著影响,重度干旱处理明显降低了沙枣的生物量,无论是轻度干旱还是重度干旱,都显著降低了沙枣幼苗的净光合速率、K~+含量,显著增加了Na~+含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、有机酸含量、总酚和类黄酮含量;和对照相比,100 mmol/L NaCl处理显著降低了沙枣幼苗的生物量、净光合速率和K~+含量,显著增加了Na~+含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、有机酸含量、总酚和类黄酮含量;和盐处理相比,轻度干旱和盐分共胁迫对沙枣幼苗的各项指标没有显著差异,而重度干旱和盐分共胁迫明显降低了沙枣幼苗的生物量、净光合速率;复水一周后,只有轻度干旱可以回复到对照水平。以上结果表明,盐分和干旱处理明显抑制了沙枣幼苗的生长,轻度干旱和盐分共胁迫条件下,沙枣幼苗表现出一定的交叉适应现象,而重度干旱却加重了盐害。     

干旱胁迫对新西伯利亚银白杨抗氧化系统和幼苗生长的影响

以1年生新西伯利亚银白杨幼苗为试验材料,研究了不同干旱胁迫强度下新西伯利亚银白杨抗氧化系统的生理响应和幼苗生长状况。结果表明,在20%~95%土壤含水量范围内,随着干旱胁迫强度的增加,幼苗质膜透性升高,保护酶活性呈规律性变化;同时,幼苗生长受到的抑制作用加剧;恢复供水后,幼苗质膜透性和各保护酶活性均恢复到接近对照水平。因此认为,在土壤含水量在田间持水量的20%~95%,即绝对容积含水率11.5%~43.7%之间新西伯利亚银白杨具备良好的适应调节能力,其最适土壤容积含水率为27.6%~29.9%。     

一氧化氮对水分胁迫下玉米种子萌发及幼苗生理特性的影响

以0.4mol/L的甘露醇(M)模拟水分胁迫状况,研究了外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对水分胁迫下玉米种子萌发、幼苗生长和生理特性的影响。结果表明:(1)水分胁迫下,玉米种子萌发和幼苗生长受到抑制,叶片丙二醛(MDA)含量、质膜相对透性、脯氨酸含量均显著增加;(2)SNP能显著提高水分胁迫下玉米种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数,增加玉米幼苗的根长、茎长、根重和整株干重,抑制水分胁迫下玉米幼苗叶片MDA含量的上升,降低叶片质膜相对透性,降低脯氨酸含量。其中以100μmol/L和200μmol/LSNP对水分胁迫的缓解效果最佳。     

Influence of Exogenous Glycine Betaine and Abscisic Acid on Papaya in Responses to Water-deficit Stress

The effects of exogenous foliar glycine betaine (GB) and abscisic acid (ABA) on papaya responses to water stress were investigated under distinct water regimes. Papaya seedlings (Carica papaya L. cultivar “BH-65”) were pretreated with GB or ABA and subsequently subjected to consecutive periods of drought, rehydration, and a second period of drought conditions. Results indicated that water stress induced ABA, jasmonic acid (JA), and proline accumulation but did not modify malondialdehyde (MDA) concentration. In addition, water deprivation reduced photosynthetic rate, stomatal conductance, relative water content (RWC), leaf fresh weight, and increased leaf abscission. GB applied prior to drought imposition decreased the impact of water stress on ABA, JA, proline accumulation, leaf water status, growth, and photosynthetic performance. However, ABA-pretreated plants did not show alteration of most of these parameters under water stress conditions when compared with non-pretreated plants except a clear induction of JA accumulation. Taken together, the data suggest that GB may modulate ABA, JA, and proline accumulation through the control of stomatal movement and the high availability of compatible solutes, leading to improvement of leaf water status, growth, and photosynthetic machinery function. In contrast, exogenous ABA did not stimulate papaya physiological responses under drought, but interestingly ABA in combination with drought could induce progressive JA synthesis, unlike drought alone, which induces a transitory JA increase and may trigger endogenous ABA accumulation. The data also suggest that irrespective of the pretreatments, papaya did not suffer oxidative damage.     

干旱胁迫与复水对块根紫金牛生理特性的影响

以岩溶特有药用植物块根紫金牛为试材,研究土壤水分胁迫及复水条件下其叶片光合参数、相对含水量、质膜透性、渗透调节物质含量的变化特性。结果表明:水分胁迫下,块根紫金牛的叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均几乎接近零点,但胞间CO2浓度上升,即非气孔因素限制是光合速率下降的主要原因。水分胁迫不影响块根紫金牛单位面积的总叶绿素和类胡萝卜素含量,但干旱处理的Chl a/b和Car/Chl分别显著低于和高于对照。水分胁迫下,块根紫金牛的叶片相对含水量、相对电导率和丙二醛含量显著增大,即膜系统受到一定的伤害;块根紫金牛叶片脯氨酸含量显著降低,可溶性蛋白含量无显著变化,可溶性糖含量显著增大,但增大幅度不大,说明其在干旱胁迫下的渗透调节能力较弱。复水处理后,块根紫金牛全部指标均能恢复到对照水平,说明其对干旱胁迫较为敏感,主要采取避旱策略。     

酸枣叶对土壤水分的生理生化响应

酸枣(Ziziphus jujuba var.spinosa)分布广、适应性强、极耐旱,是研究植物响应干旱气候的优良试验材料。通过覆膜技术控制酸枣根系附近土壤水分含量,研究了不同土壤水分条件对酸枣叶片组织含水量、叶绿素含量、丙二醛、可溶性糖含量等生理生化指标的影响,以期探明酸枣适应干旱的生理机制。结果显示：随着土壤含水量的降低,处理组酸枣叶片的相对含水量与绝对含水量均降低,但都保持在较高水平,与对照相比,差异显著（p<0.05）;自然饱和亏呈下降趋势且维持在较低水平,较对照差异均显著（p<0.05）;随着土壤水分的减少,处理组酸枣叶片较对照组组织水势和渗透势减小（p<0.05）,较对照差异显著（p<0.05）,吸水能力提高;处理组酸枣叶片的叶绿体色素含量随土壤干旱程度的加深,均表现为低于对照且逐渐减少（p<0.05）;随着处理时间的延长,处理组与对照组相比,电导率随之增大,MDA含量也随之升高,质膜受到损伤;处理组酸枣叶片中渗透调节物质可溶性糖含量和游离脯氨酸含量均有不同程度的增加,平均增幅为1.29、1.5倍。结果表明,酸枣叶片在不同的土壤水分条件下,具有积极的生理响应方式,适应性强,具有较强的抗旱耐旱能力。     

外源脱落酸对干旱胁迫下滇润楠幼苗生长及生理特性的影响

以滇润楠一年生实生苗为试验材料,研究在良好水分条件(土壤含水量为70%～75%田间持水量)、轻度干旱胁迫及重度干旱胁迫处理下(50%～55%和30%～35%田间持水量)进行外源脱落酸(ABA)喷施对其生长及生理特性的影响。结果表明: 干旱胁迫使得滇润楠幼苗叶片的相对含水量、株高和生物量显著下降,净光合速率及叶绿素荧光参数(PSⅡ最大光化学效率,F_v/F_m)有不同程度的下降,而根冠比、膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著增加。外源ABA的喷施可提高干旱胁迫下滇润楠幼苗的适应性,尤其是重度干旱下,外源ABA显著提高了叶片相对含水量21.0%,同时增加了植株株高和生物量的累积,提高了根冠比,为良好水分条件的2.1倍;减少了干旱下膜脂过氧化产物MDA的累积,提高了抗氧化酶过氧化氢酶、超氧化物岐化酶的活性,显著增加了脯氨酸的含量,为良好水分条件的7.7倍。外源ABA的喷施显著缓解了干旱胁迫对植株光合器官的不利影响,减少干旱引起的叶片净光合速率及气孔导度的下降,并且减轻了PSⅡ受到干旱的伤害程度,重度干旱下喷施ABA的植株的F_v/F_m显著高于未喷施ABA的植株。外源ABA的喷施可以减轻干旱对滇润楠植株的伤害,提高其抗旱性。     

H_2S对干旱胁迫下白三叶幼苗抗氧化防御能力的影响

以‘拉丁诺’白三叶(Trifolium repens cv.‘Ladino’)为试验材料,研究外源H2S处理对PEG6 000(聚乙二醇)模拟干旱胁迫下白三叶叶片相对含水量(RWC)、膜脂过氧化、活性氧成分、抗氧化酶、抗坏血酸-谷胱甘肽循环代谢和非酶抗氧化物质的影响,以揭示H_2S调控白三叶抗旱性的生理机制。结果显示:(1)0.2 mmol/L的外源NaHS(H_2S供体)能显著提高干旱胁迫下白三叶的叶片相对含水量,维持显著较低的电解质渗透率(EL)和丙二醛(MDA)含量。(2)与直接干旱胁迫相比,干旱胁迫下外源添加NaHS处理的白三叶叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性显著增强,抗坏血酸-谷胱甘肽循环代谢中关键酶抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱水抗坏血酸还原酶(MDHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性及其抗氧化中间产物抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)含量也显著提高。(3)叶片类黄酮、总酚和原花青素的含量在一定的胁迫时间范围内亦显著增加,并伴随着活性氧成分O_2~(-·)产生速率和H_2O_2水平降低。研究认为,外源H2S能通过促进干旱胁迫下白三叶体内的多重抗氧化防御能力来提高其幼苗的抗旱性。     

Cytokinin-producing, plant growth-promoting rhizobacteria that confer resistance to drought stress in Platycladus orientalis container seedlings

One of the proposed mechanisms through which plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) enhance plant growth is the production of plant growth regulators, especially cytokinin. However, little information is available regarding cytokinin-producing PGPR inoculation on growth and water stress consistence of forest container seedlings under drought condition. This study determined the effects of Bacillus subtilis on hormone concentration, drought resistance, and plant growth under water-stressed conditions. Although no significant difference was observed under well-watered conditions, leaves of inoculated Platycladus orientalis (oriental thuja) seedlings under drought stress had higher relative water content and leaf water potential compared with those of noninoculated ones. Regardless of water supply levels, the root exudates, namely sugars, amino acids and organic acids, significantly increased because of B. subtilis inoculation. Water stress reduced shoot cytokinins by 39.14 %. However, inoculation decreased this deficit to only 10.22 %. The elevated levels of cytokinins in P. orientalis shoot were associated with higher concentration of abscisic acid (ABA). Stomatal conductance was significantly increased by B. subtilis inoculation in well-watered seedlings. However, the promoting effect of cytokinins on stomatal conductance was hampered, possibly by the combined action of elevated cytokinins and ABA. B. subtilis inoculation increased the shoot dry weight of well-watered and drought seedlings by 34.85 and 19.23 %, as well as the root by 15.445 and 13.99 %, respectively. Consequently, the root/shoot ratio significantly decreased, indicative of the greater benefits of PGPR on shoot growth than root. Thus, inoculation of cytokinin-producing PGPR in container seedlings can alleviate the drought stress and interfere with the suppression of shoot growth, showing a real potential to perform as a drought stress inhibitor in arid environments.     

5-Aminolevulinic acid enhances photosynthetic gas exchange, chlorophyll fluorescence and antioxidant system in oilseed rape under drought stress

This study evaluates the role of exogenous foliar application of 5-aminolevulinic acid (ALA) on water relations, gas exchange, chlorophyll fluorescence, and the activities and gene expression patterns of antioxidant enzymes in leaves of oilseed rape under drought stress and recovery conditions. Seedlings at four-leaf stage were imposed to well-watered condition (80 % of water-holding capacity) or drought stress (40 % of water-holding capacity) and subsequently foliar sprayed with water or ALA (30 mg l^?1). Drought suppressed the accumulation of plant biomass and decreased chlorophyll content and leaf water status (relative water content and water potential). The actual quantum yield of photosystem II and electron transport rates were hampered in parallel to net photosynthetic rate. However, drought stress induced the accumulation of malondialdehyde (MDA) and hydrogen peroxide, enhanced the activities of catalase (CAT), peroxidase (POD), ascorbate peroxidase (APX), glutathione reductase (GR) and superoxide dismutase and up-regulated the expression of APX and GR. After rehydration for 4 days, the growth of drought-treated seedlings was restored to normal level for most of the physiological parameters. Foliar application of ALA maintained relatively higher leaf water status and enhanced chlorophyll content, net photosynthetic rate, actual quantum yield of photosystem II, photochemical quenching, non-photochemical quenching and electron transport rates in stressed leaves. Exogenous ALA also alleviated the accumulation of MDA and hydrogen peroxide, increased the activities of antioxidant enzymes and enhanced the expression of CAT and POD in drought-treated plants. These results indicate that ALA may effectively protect rapeseed seedlings from damage induced by drought stress.