Este estudio tuvo como objetivo elucidar las respuestas fisiológicas, bioquímicas y de regulación transcripcional de las plantas de papa al estrés por deficiencia de hierro. Se seleccionaron dos variedades de papa para el análisis: 05P (alto contenido de hierro en tubérculos) y CI5 (bajo contenido de hierro en tubérculos). Las plántulas de cultivo de tejidos de ambas variedades fueron sometidas a deficiencia de hierro, y se evaluaron los efectos sobre la longitud del tallo, la longitud de la raíz, el peso fresco, los contenidos de azúcares solubles y proteínas, así como las actividades de la superóxido dismutasa (SOD), peroxidasa (POD), malondialdehído (MDA) y los valores de contenido de clorofila en hojas (valores SPAD). Además, se analizaron los efectos de la deficiencia de hierro sobre las concentraciones de zinc (Zn), magnesio (Mg), calcio (Ca), manganeso (Mn) y cobre (Cu) en diferentes tejidos. Se realizaron secuenciación transcriptómica y PCR cuantitativa en tiempo real (qRT-PCR) en varios tejidos de plántulas. Los resultados mostraron que la deficiencia de hierro inhibió significativamente el crecimiento y desarrollo de las plántulas, resultando en una reducción de la altura de la planta y el peso fresco, un aumento en la longitud de la raíz, una disminución del contenido de SPAD en las hojas y un aumento en la concentración de azúcares solubles y proteínas. Las actividades de SOD, POD y MDA también aumentaron significativamente. El análisis elemental reveló que la deficiencia de hierro mejoró la absorción y acumulación de Zn, Mg, Ca, Mn y Cu en diferentes tejidos. El análisis transcriptómico identificó genes expresados diferencialmente (DEGs) significativamente enriquecidos en rutas relacionadas con la fotosíntesis, el metabolismo del carbono y la función ribosómica en raíces, tallos y hojas. La deficiencia de hierro indujo la regulación al alza de los genes H-ATPasa en raíces (PGSC0003DMG400004101, PGSC0003DMG400033034), acidificando el rizosfera para aumentar la disponibilidad de hierro activo. Posteriormente, esto fue seguido por la regulación al alza de genes (PGSC0003DMG400000184, PGSC0003DMG400010125, PGSC0003DMG401009494, PGSC0003DMG401018223), que reducen Fe a Fe, y la activación de genes, facilitando el transporte de Fe a varios tejidos. La deficiencia de hierro también redujo el contenido de SPAD en las hojas, impactando negativamente la fotosíntesis y el crecimiento general de la planta. En respuesta, se activaron los sistemas de regulación osmótica y defensa antioxidante, permitiendo a la planta mitigar el estrés por deficiencia de hierro. Además, se mejoró la absorción y acumulación de otros iones metálicos, probablemente como un mecanismo compensatorio por la escasez de hierro. A nivel transcripcional, la deficiencia de hierro indujo la expresión de genes involucrados en la absorción y transporte de metales, así como aquellos relacionados con la fotosíntesis, el metabolismo del carbono y la función ribosómica, apoyando así la homeostasis del hierro y manteniendo el equilibrio metabólico en condiciones de estrés.