提高抗逆性
增强耐低温能力：番茄是冷敏感作物，低温胁迫会对其生长产生不利影响。甜菜碱能减轻低温胁迫对番茄生长的抑制，提高其低温抗性。在低温条件下，转甜菜碱醛脱氢酶（BADH）基因的番茄株系和外源施加甜菜碱的野生型番茄，其生长受抑制程度较野生型番茄轻。甜菜碱还可通过激活抗氧化酶清除系统，提高抗氧化酶活性和清除活性氧（ROS）的能力，减少细胞中ROS积累量，减轻低温胁迫对番茄叶片细胞膜的破坏，减少电解质渗漏和细胞膜质过氧化产物丙二醛（MDA）的含量。
提升耐热性：甜菜碱对提高番茄耐热性也有积极作用。在种子萌发期和幼苗生长期，转胆碱氧化酶（codA）基因和转甜菜碱醛脱氢酶（BADH）基因的番茄，以及外施甜菜碱的野生型番茄，其耐热性均有所增强。
增强抗旱性：干旱胁迫下喷施低浓度甜菜碱对加工番茄抵御干旱有一定作用。喷施甜菜碱后，有效抑制了叶绿素和可溶性蛋白含量的下降，协同增加脯氨酸和可溶性糖的含量，抗氧化酶活性也有所提高，从而增强了番茄的抗旱能力。
促进果实发育
增大花果大小：在正常条件下，转codA和转BADH番茄较野生型番茄植株具有更大的花和果实。这表明甜菜碱对番茄花果的发育有明显的促进作用。
提高光合效率：转codA和转BADH番茄在幼苗和开花坐果期，比野生型番茄具有更高的叶片净光合速率（Pn）以及叶绿素含量。光合作用的增强有利于植物制造更多的有机物质，为果实的发育提供充足的营养。
调节物质运输与积累：与野生型番茄相比，转codA和转BADH番茄叶片中具有较高的蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性，叶片和果实中可溶性糖、淀粉以及蛋白质的含量也高于野生型。这说明甜菜碱可能通过影响相关酶的活性，促进物质的运输和积累，进而促进果实的发育。
调控基因表达：qRT-PCR分析表明，与野生型番茄相比，转codA和转BADH番茄的果实中，一些与果实生长发育相关的基因具有更高的表达水平，如蔗糖水解相关的基因CWINV；蔗糖转运蛋白基因LESUT1和LESUT2；细胞有丝分裂相关基因WEE1、IMA、fw2.2、CDKA1和CDKB；生长素相关基因IAA9和CTD1。这些基因表达水平的提高，可能是甜菜碱促进果实发育的重要机制之一。
影响激素含量：转codA和转BADH番茄中生长素IAA、细胞分裂素IPA和油菜素内酯BR的含量显著高于野生型番茄。这些植物激素在果实的生长发育过程中发挥着重要作用，甜菜碱通过影响激素含量，进而调控果实的发育。
防止裂果
甜菜碱作为一种有效的植物生长调节剂，在番茄防裂果方面具有显著的应用价值。通过合理的应用方法和科学的管理，甜菜碱能够显著提高番茄的产量和品质，为农业生产带来更大的经济效益