La familia de aciltransferasas BAHD desempeña un papel crítico en el metabolismo secundario de las plantas al catalizar reacciones de transferencia de acilo que son esenciales para la síntesis de metabolitos involucrados en la adaptación ambiental. Sin embargo, no se ha informado de una investigación sistemática de esta superfamilia. En este estudio, se identificaron 158 genes mediante análisis exhaustivos de relaciones evolutivas, estructuras de motivos, distribución cromosómica, colinealidad de genes y presiones de selección, y estos genes se clasificaron filogenéticamente en cinco clados que albergan dominios catalíticos conservados (HXXXD y DFGWG). La sobrerregulación transitoria combinada con el perfil metabolómico demostró que dos miembros homólogos específicos de semillas del Clado V, que mostraron una expresión elevada durante el desarrollo tardío de las semillas, mejoraron significativamente la acumulación de metabolitos acilados que contribuyen a la resistencia al estrés biótico/abiótico. Este estudio proporciona la primera validación experimental de las funciones catalíticas de las enzimas BAHD, estableciendo una base teórica para aprovechar esta familia de genes en la mejora genética para desarrollar nuevos cultivares de colza con mayor tolerancia al estrés y rendimiento.