20世紀(jì)末，人們就發(fā)現(xiàn)干旱可以降低根的固氮和O2的擴(kuò)散，使得植物缺氧而導(dǎo)致GABA的積累。低氧條件下谷氨酸和天冬氨酸含量增加。干旱下GAD活性提高，GABA-T快速積累。干旱條件下，根系、莖的生長(zhǎng)和葉面積伸展被抑制，活性氧增加，低分子滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)如GABA等氨基酸、多元醇、有機(jī)酸產(chǎn)量增加，以及抗氧化損傷的酶表達(dá)均上調(diào)。研究表明，干旱條件下，與細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)、活性氧的清除、結(jié)構(gòu)蛋白穩(wěn)定保護(hù)、滲透調(diào)節(jié)劑、轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白等有關(guān)的基因表達(dá)上調(diào)。外源GABA使得植物保持較高的相對(duì)含水量，降低電解質(zhì)滲漏、脂質(zhì)、過(guò)氧化物、碳代謝并能提高膜穩(wěn)定性。此外，外源GABA也可以誘導(dǎo)GABA-T和α-戊酸脫氫酶活性上升，抑制GAD活性使得GABA和谷氨酸增加。同時(shí)GABA加速多胺合成，抑制多胺分解，并進(jìn)一步激活σ-1-吡咯林-5-羧酸合成酶和脯氨酸脫氫酶以及鳥(niǎo)氨酸-σ-氨基轉(zhuǎn)移酶活性，致使GABA預(yù)富集物的高度積累和代謝。

另外，水澇缺氧條件下除GABA、谷氨酸以及丙氨酸外其他與三羧酸循環(huán)有關(guān)的氨基酸水平均下降。GABA與谷氨酸可作為丙氨酸的直接合成底物，通過(guò)這種厭氧途徑生成2倍于糖酵解產(chǎn)生的ATP，供能。GABA還具有消除活性氧中間體以及為植物和間接通過(guò)H2O2信號(hào)作用防止細(xì)胞程序性死亡（programmed cell eath，PCD），以及發(fā)揮其他作用。
細(xì)菌侵染過(guò)程中的植物GAD表達(dá)量和γ-羥基丁酸轉(zhuǎn)錄豐度會(huì)上升，致使GABA升高。高GABA合成水平的煙草對(duì)根癌土壤桿菌C58感染敏感性有所下降。GABA可誘導(dǎo)農(nóng)桿菌ATTKLM操縱子表達(dá)，使得N-（3-氧代辛酰基）高絲氨酸內(nèi)酯的濃度減少，群體感應(yīng)信號(hào)（或激素）下調(diào)，影響其對(duì)植物的毒性。GABA在植物與細(xì)菌的信號(hào)交流中也發(fā)揮作用，GABA可以抑制細(xì)菌內(nèi)Hrpl基因表達(dá)（Hrpl基因編碼蛋白使得植物致敏或引起其組織疾病），同時(shí)抑制植物體內(nèi)hrp基因表達(dá)，使得植物免于過(guò)敏反應(yīng)（hrp：控制植物病原體致病能力，并引起過(guò)敏反應(yīng)）。