目的：研究不同大小种苗及褪黑素处理对当归生理生化指标及抽薹相关基因表达量的影响，寻找早薹相关物质，阐明褪黑素抑薹机制。方法：分光光度法检测当归叶片相关酶活；超高效液相色谱串联质谱法检测内源激素及多胺含量；实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测抽薹相关基因表达量；综合应用组间差异指标分析、正交偏最小二乘判别分析、主成分分析寻找与早薹相关的因素。结果：内源茉莉酸和褪黑素含量是影响早薹最重要的因素，其次，抗氧化酶活性，脱落酸、赤霉素含量，CO3、HD3A、FD基因的表达量对抽薹进程也产生重要的影响。相较小苗，外源褪黑素处理主要通过提高内源褪黑素含量，降低赤霉素含量，SOC1、FD基因表达水平，从而抑制早薹。结论：外源褪黑素可以通过调控当归的生理生化及基因表达抑制当归早薹。