高温胁迫是影响植物生长发育的重要环境因子之一。在胁迫环境中，植物通常会积累一些可溶性物质来应对不良环境，甜菜碱是目前研究最为广泛的可溶性物质之一，可以提高植物对胁迫的耐性。番茄是我国保护地栽培的主要蔬菜之一，高温逆境会使番茄生长发育受限制。因此，研究甜菜碱提高番茄的耐热性机理，比较不同甜菜碱合成途径关键酶的转基因番茄的耐热性具有重要意义。本研究以野生型（cv.‘Moneymaker’）、转BADH基因以及转codA基因番茄为材料，测定了高温胁迫下幼苗的生长量、叶片净光合速率（Pn）、PSII最大光化学效率（Fv/Fm）、过氧化氢（H₂O₂）含量、丙二醛（MDA）含量、相对电导率（REC）、抗氧化酶活性等生理指标以及热响应基因的表达量、热激蛋白70（HSP70）和D1蛋白的含量。通过外源H₂O₂处理野生型和转BADH基因番茄，测定了高温胁迫下H₂O₂对番茄叶片抗氧化酶活性、MDA含量以及热响应基因的表达，探究转BADH基因和转codA基因番茄耐热性的差异。主要结果如下：（1）高温胁迫抑制番茄幼苗的生长，转基因番茄的生长（株高、鲜重）受抑较野生型番茄轻。同时，转codA基因番茄的生长量要大于转BADH基因番茄。（2）高温胁迫下，番茄体内H₂O₂含量、O₂^·-的产生速率明显增加，转基因番茄体内H₂O₂含量和O₂^·-的产生速率低于野生型番茄。转codA基因番茄中ROS的积累也比转BADH基因番茄低。（3）与野生型番茄相比，转基因番茄在高温胁迫下能够维持较高的抗氧化酶活性，较低的离子渗漏和膜脂过氧化程度；两种转基因番茄相比，转codA基因番茄的抗氧化酶活性高于转BADH基因番茄，而离子渗漏和膜脂过氧化程度低于转BADH基因番茄。（4）与野生型番茄相比，转基因番茄在高温胁迫下积累较多的脯氨酸和可溶性糖；两种转基因番茄相比，转codA基因番茄中脯氨酸和可溶性糖的积累量高于转BADH基因番茄。（5）高温胁迫降低了番茄植物的净光合速率（Pn）、暗适应下PSII最大光化学效率（Fv/Fm）、光适应下PSII有效光化学效率（Fv’/Fm’）和实际光化学效率（PSII），同时也降低了番茄卡尔文循环关键酶（Rubisco、sFBPase、GAPDH和Aldolase）的活性。与野生型番茄相比，转基因番茄维持了较高的光合速率和PSII活性以及卡尔文循环关键酶活性。在两种转基因番茄中，转codA基因番茄中的光合速率和PSII活性以及卡尔文循环关键酶活性均高于转BADH基因番茄。（6）高温胁迫下，转基因番茄提高了抗氧化酶基因（CAT1、CAT2、Fe-SOD、Cu-SOD、APX1、APX2、GR、MDHAR）、热激蛋白基因（HSP17.4、HSP17.6、HSP17.7、HSP17.8、er-sHSP、HSP70、HSP90、HSP100）以及一些热激转录因子（HsfA2a、HsfB1）的表达，在两种转基因番茄中，转codA基因番茄热胁迫基因的表达量要高于转BADH基因番茄。（7）高温胁迫下，转基因番茄提高了HSP70的积累量、减缓了D1蛋白含量的减少，在两种转基因番茄中，转codA基因番茄的HSP70的积累量和D1蛋白含量均高于转BADH基因番茄。（8）高温胁迫下，外源低浓度的H₂O₂增强了野生型和转BADH番茄的抗氧化酶活性，降低了膜脂过氧化程度，提高了Fv/Fm和PSII，提高了番茄抗氧化活性，维持了较高的PSII活性。（9）高温胁迫下，外源低浓度的H₂O₂增强了野生型番茄的热激蛋白基因和一些热激转录因子基因的表达。上述结果表明，转甜菜碱合成酶基因番茄提高了番茄的耐热性，这是由于甜菜碱提高了番茄抵抗高温胁迫的能力。高温胁迫下，转codA基因番茄比转BADH基因番茄具有更强的耐热性，这可能是由于转codA基因番茄在合成甜菜碱时产生了副产物H₂O₂。低浓度的H₂O₂作为一种信号物质，激活了番茄活性氧清除的抗氧化酶机制，减轻了ROS对细胞的伤害；增强了热胁迫相关基因和热激转录因子的表达，从而与甜菜碱共同作用提高了转codA基因番茄的耐热性。