Nuestra comprensión de las consecuencias a largo plazo de la radiación ionizante crónica para los organismos vivos sigue siendo escasa. Las técnicas modernas de biología molecular son herramientas útiles para investigar los efectos de los contaminantes en la biota. Para revelar el fenotipo molecular de las plantas que crecen bajo exposición a radiación crónica, muestreamos plantas de L. en la zona de exclusión de Chernobyl y en áreas con fondos de radiación normales. Realizamos un análisis detallado de los patrones de suelo y expresión génica y llevamos a cabo análisis multi-ómicos coordinados de muestras de plantas, incluyendo transcriptómica, proteómica y metabolómica. Las plantas que crecen bajo exposición a radiación crónica mostraron efectos biológicos complejos y multidireccionales, incluyendo alteraciones significativas en el metabolismo y los patrones de expresión génica de las plantas irradiadas. Revelamos cambios profundos en el metabolismo del carbono, la reubicación de nitrógeno y la fotosíntesis. Estas plantas mostraron signos de daño en el ADN, desequilibrio redox y respuestas al estrés. Se observó la regulación al alza de histonas, chaperonas, peroxidasa y metabolismo secundario.