微重力（远小于地球重力）影响了植物生长发育过程,但其生理与分子机理,以及微重力处理在园艺植物栽培中的应用价值尚不完全清楚。本论文研究以二维回旋仪模拟微重力环境,首先通过对模式植物拟南芥在微重力处理下差异表达的基因进行了转录组学分析,初步了解了微重力处理对植物基因表达谱的影响。在此基础上,选取Micro-Tom番茄为材料,对种子发芽率及生长25 d番茄幼苗的地上部鲜重、抗氧化物酶、可溶性蛋白等以及番茄果实相关指标进行测定,结合q RT-PCR技术分析番茄逆境响应基因的表达水平。同时,为初步探明微重力是否影响了生长素水平,从而改变了植物生长发育,以拟南芥生长素响应及转运蛋白转基因系为材料,分析了微重力对根尖生长素水平的影响。研究旨在探明微重力处理对植物早期幼苗生理和分子机理的影响。本研究得到以下实验结果:（1）以野生型拟南芥哥伦比亚（Col-0）为材料,进行微重力处理下的转录组学分析。GO功能分类显示,共有1018个差异基因被注释到GO功能三个分类的42个功能组中。KEGG富集分析显示,257个上调基因共涉及104条通路,显著富集的通路主要为亚油酸代谢、色氨酸代谢等通路,140个下调基因涉及76条通路,显著富集的通路主要为光合作用通路等。这些结果表明,微重力显著影响了生长素信号和植物逆境胁迫及抗氧化胁迫响应过程,因而影响了植物生长发育。（2）以拟南芥生长素响应的转基因marker lines DR5:GFP和DR5:GUS为材料,分析了微重力对根尖生长素水平的影响。研究发现微重力处理抑制了根尖生长素转运蛋白的表达,其表现为GUS染色程变浅,GFP绿色荧光强度降低,并可观察到在处理5 d时微重力处理对生长素转运蛋白抑制效果最为明显。进而选用拟南芥生长素转运蛋白转基因系AUXI:YFP、PIN1:GFP、PIN2:GFP研究了微重力处理对根尖生长素转运蛋白水平的影响。研究发现微重力处理还抑制了生长素外运蛋白PIN1和PIN2的丰度,表现为GFP融合蛋白绿色荧光强度降低,而微重力对生长素内流载体AUX1蛋白丰度作用不显著。这些结果表明,微重力处理影响了生长素运输及根尖生长素的分布,因而改变了植物生长。（3）微重力能够显著提高番茄种子发芽率,在24 h、56 h、72 h和80 h有明显的促进效果;微重力可提高幼苗地上部鲜重,处理7 d条件下,增加幅度最大。进一步分析了微重力对番茄幼苗中抗氧化酶活性的影响。结果表明:处理组中SOD活性均极显著高于对照组（P＜0.01）,并且随微重力处理时间的增加而逐渐增加。POD活性呈先增后降的趋势,在处理时间3 d时的活性最高为36.59μg·g-1·FW-1极显著高于对照组（P＜0.01）。CAT活性呈先增后降的变化趋势,在处理5 d条件下达到最高值1790.75U·g-1·FW-1。综上,可证明微重力对番茄种子的处理增加了幼苗中抗氧化酶的活性。（4）对微重力处理下番茄幼苗生理生化指标影响分析的结果表明:不同处理中可溶性蛋白含量呈递增趋势,处理7 d的试验组中含量达到最高值0.19 mg·g-1·FW-1,并且极显著高于对照组（P＜0.01）。可溶性糖含量随微重力处理时间的增加而增加,其中处理5 d和7 d条件下可溶性糖含量极显著高于对照组（P＜0.01）。番茄幼苗的丙二醛含量随处理时间的增加而下降,在微重力处理7 d条件下较对照组极显著降低了35.1%（P＜0.01）。微重力降低了番茄叶片SPAD值。微重力处理提高了番茄幼苗中总氨基酸含量,尤其是脯氨酸含量的增加。微重力环境对植物而言是一种非生物胁迫,因此,植物通过调节相关机理适应重力变化,保证正常生长发育。（5）微重力对5个相关抗性基因表达量均有不同程度的影响:其中Sl MCP2f、SIMAPK6两个负调控植物抗逆性基因的表达量呈下调趋势,SIETR6、Sl DEAD31、ASR1三个正调控植物抗逆能力的基因整体呈上调趋势。