La batata (L.) es un tipo especializado y novedoso, cultivado por sus tallos y hojas tiernas, que son ricas en nutrientes y compuestos bioactivos. Para aclarar su adaptación al crecimiento en condiciones de poca luz que a menudo se encuentran durante el cultivo, este estudio examinó el impacto de un 70% de sombra en 12 cultivares representativos de 4 tipos de color de hoja. Se evaluaron rasgos agronómicos, color y propiedades nutricionales y antioxidantes tanto en hojas jóvenes como maduras. La sombra promovió la expansión de las hojas, la altura de la planta y la longitud de la vid, pero redujo el grosor del tallo y el contenido de materia seca. La forma de la hoja cambió de lobulada a más cordata, con el follaje volviéndose de un verde más oscuro y un rojo más claro debido a un aumento de clorofilas y una reducción de antocianinas. En general, la sombra redujo las proteínas solubles, azúcares, celulosa, fenoles totales, flavonoides y capacidad antioxidante total. La capacidad antioxidante se correlacionó más fuertemente con el azúcar soluble y el contenido de materia seca, seguido de los fenoles totales y los flavonoides. El análisis de expresión génica de genes clave relacionados con la luz y el color de la hoja reveló una regulación al alza de los genes de clorofila y una regulación a la baja de los genes de antocianina bajo sombra, con genes sensibles a la luz potencialmente afectados por la retroalimentación de pigmentos. Estos resultados elucidan las respuestas adaptativas de la batata a la sombra profunda y proporcionan una valiosa guía para la optimización del cultivo y la mejora de la batata en entornos con luz limitada.