本发明公开了一种提高植物的咖啡酸含量和/或生物自发光强度的方法，属于生物技术领域。所述方法包括：(1)利用多基因组装技术依次将NtCM1基因、NtPAT基因、NtADT2基因、NtPAL1基因、NtC4H基因整合到受体载体中，构建获得多基因载体；(2)利用转基因技术将目标基因片段导入受体植株中，获得咖啡酸含量和/或生物自发光强度增强的转基因植株。本发明首次公开上述基因参与植物中咖啡酸的合成，与自发光的Hisps基因、CPH基因、H3H基因、NPGA基因、Luz基因共同表达，可以显著提升植物的生物自发光强度。本发明为高咖啡酸植物及可持续发光植物的育种和生产提供了一个可行的技术方案。