随着人类对空间环境的深入研究,空间诱变育种出现并得到迅速的发展,空间诱变育种是利用微重力、强辐射等特殊空间环境增加植物突变几率,丰富植物基因库。常规育种实现育种目标需求时间较长,育种成本高,通过微重力诱变育种可以引起植物形态与生理生化多方面的变异,可以较短时间创造新种质、新材料。为了进一步推进微重力技术的发展,因此加强微重力研究具有重要意义。本试验选用之前同课题组微重力处理筛选出的‘Micro Tom’番茄株高突变体为材料,对其进行连续多代（SP1、SP2、SP3）性状观察,探讨其后代植物生长、生理特征、氨基酸含量变化,并对SP1与SP3代中的番茄株系进行转录组测序,初步明确了突变体后代叶片和果实变化的生理生化机制,筛选到可能参与该过程的关键基因,为微重力育种奠定了理论基础。结论如下:1.微重力诱变育种引起了番茄株高、茎粗、叶长、叶宽、叶面积的变化。SP1、SP2、SP3代番茄植株株高均显著高于CK,且三代之间差异不显著;SP1、SP2、SP3代茎粗显著高于CK,且SP3代茎粗显著高于SP1与SP2代;叶长、叶宽、叶面积均在SP3代显著高于CK。2.对微重力诱变育种后代生理指标分析表明:在SP2、SP3代SOD活性显著高于CK与SP1代,SP1与CK相比差异不显著;三代POD活性均得到显著增强,且SP3代活性相比SP1与SP2代显著增加;微重力育种后CAT活性增加,在SP3代达到峰值,显著高于SP1、SP2代与CK;SP1与SP2代MDA含量低于CK,到SP3代显著增加且显著高于CK;对叶绿素含量测定表明,三代叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总含量均高于CK,除SP1、SP3代MG1类胡萝卜素含量低于CK,其余株系均显著高于CK。3.SP1代叶片可溶性糖含量低于CK且差异不显著,SP3代与SP2代可溶性糖含量差异不显著但显著高于CK;叶片可溶性蛋白含量、脯氨酸含量均在SP3代得到显著增加;果实可溶性糖含量在SP1代显著高于SP2、SP3代与CK;果实可溶性蛋白含量在SP2代显著高于CK与其余两代;维生素C含量均显著高于CK,在SP3代含量达到峰值,且三代之间差异不显著;综合来看突变体后代中叶片与果实中生理指标变异存在差异。4.SP1与SP3代甘氨酸、丙氨酸、甲硫氨酸、丝氨酸、苏氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸含量相比CK均增加,SP3代氨基酸总含量相比SP1代与CK增加。5.对微重力育种后代番茄幼苗转录组分析,经GO注释分析后,发现差异表达基因主要注释在代谢、膜组分、链接功能中;经过KEGG富集分析,差异表达基因主要参与植物病原体互作、植物激素信号传导等通路,对差异表达基因热图分析,经NCBI进行blast后发现通路中主要富集到的基因有MAPK（促分裂原活化蛋白激酶）、WRKY转录因子、ERF转录因子、生长素响应因子Aux/IAA,筛选出24个关键基因,为进一步基因功能研究与验证奠定了基础。