空间环境中的辐射和微重力是引发生物学效应的主要因素。但越来越多研究表明,无论是微重力还是空间辐射都会诱发氧化应激。由于空间存在高能粒子,而高能粒子激发内源性ROS而诱发慢性损伤。为研究空间辐射诱发的慢性损伤分子机制,利用野生型拟南芥（WT）、pin2突变体（重力信号传递缺陷型）和ttg1突变体（辐射敏感型）在实践十号上暴露12.5天,返回后存储1062天,利用RNA-seq的方法分析了ROS产生、传递及清除相关的功能基因;以及DNA损伤修复（DDR）通路功能基因的表达情况;对关键的功能基因进行了甲基化水平变化特征的分析。结果如下:野生型、pin2和ttg1突变体差异表达基因（DEG）数量分别是436个、329个、239个,而且WT和pin2突变体下调DEG占比分别为72.9%,76.9%,ttg1突变体上调DEG占比96%,并且WT和两个突变体调控的DEG几乎不同。功能富集分析（GO）富集到13条在WT、pin2和ttg1突变体中共同表达的通路,主要是氧化应激、免疫反应、对细菌的防御反应、对有机氮化合物的响应、对受伤的反应、对冷的反应等通路。通过对WT、pin2和ttg1的DEG数量,调控方式,功能通路的比较分析,发现拟南芥对辐射和微重力的感应能力会影响空间胁迫对其基因表达调控的机制。并且诱发WT、pin2和ttg1突变体的DEG中近一半都是ROS相关基因。对ROS产生、传递及清除基因的RNA-seq分析表明,WT中大量ROS产生、传递和清除相关基因下调表达;而pin2突变体中ROS产生和传递基因也都下调表达,并且pin2突变体ROS产生和清除基因表达的数量比WT少;ttg1突变体对空间胁迫响应的ROS功能基因则表现了相反的变化,即ROS产生,传递相关基因出现上调表达,而ROS清除基因只有一个下调表达。提示空间胁迫诱发的内源性ROS产生与清除在慢性损伤过程中仍然发挥作用,而且与生物体重力信号传递机制和辐射敏感性相关。对应的DDR基因RNA-seq分析表明,WT启动了几乎所有的DNA修复途径,pin2与WT相比,修复途径基因数量也都明显少于WT,反映了DDR响应基因的数量与内源性ROS产生和清除基因的变化相对应。而ttg1的DDR基因,只有BER和HR途径上有较高倍率的上调表达,反映了内源性ROS大量的积累,诱发了更多的基因组双链断裂的损伤。甲基化和转录组学的联合分析结果表明,WT、pin2和ttg1的DEG-DMR基因的甲基化都主要发生在CHH序列环境下,而且其中的大部分基因都是和ROS相关的基因。分析15个DNA甲基转移酶表达情况,发现WT中CMT2和CMT3甲基转移酶显著上调表达,可能与空间环境引起的CHH和CHG序列环境下的甲基化水平的升高相关。综上,本研究表明空间辐射诱发的内源性ROS,与生物体辐射和微重力敏感性相关。空间诱发的慢性损伤,主要是空间辐射诱导了持续存在的内源性ROS产生和清除相关功能基因的变化。这些相关调控可能是生物体通过表达CMT2甲基转移酶,修饰了ROS调控通路相关基因的CHH序列进行的。