番茄（Solanum lycopersicum）是世界各地普遍种植的蔬菜作物之一,也是研究果实生长发育的模式作物。过去番茄育种的目标主要是抗性强、产量高、贮运期长,而忽略了对番茄品质的选育。目前对番茄的品质研究大多数集中在外观品质,而在分子水平对番茄风味品质的研究相对较少。番茄果实可溶性固形物是番茄风味品质的重要基础。因此,从深入探究可溶性固形物的分子机理对于揭示番茄果实可溶性固形物的遗传基础和分子育种应用有一定的指导和借鉴。本研究基于GWAS和BSA的结果候选了SlSTP1,通过相关的分子遗传分析、生物信息学分析、基因表达分析及转基因功能分析,研究了SlSTP1对可溶性固形物积累的机制。主要结果如下:1.通过对本实验室收集的500份番茄材料红熟果实进行可溶性固形物的测定,发现可溶性固形物在醋栗番茄、樱桃番茄以及大果栽培番茄之间存在差异,并随着从醋栗到樱桃再到大果的进化过程中,可溶性固形物含量不断减少;2.结合500份番茄核心种质的全基因组测序结果,对可溶性固形物进行了全基因组关联分析,在2号染色体上关联到一个己糖转运蛋白SlSTP1;3.以高可溶性固形物亲本TS23为母本,低可溶性固形物亲本M82为父本构建了一个F2群体。通过BSA-seq在2号染色体41Mb-55Mb区段鉴定了一个可溶性固形物的主效QTL,与GWAS在2号染色体候选区段重合,进一步确定候选的基因为 SlSTP1;4.SlSTP1编码523 aa,有4个外显子和3个内含子,预测SlSTP1定位于质膜,有12个跨膜结构域,与拟南芥AtSTP1、水稻OsMST3同源性分别为83.15%、75.50%;5.通过500份番茄核心种质资源重测序数据中SlSTP1的15个SNP将SlSTP1分为6种单倍型,单倍型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可溶性固形物含量高于单倍型Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。在单倍型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中主要为醋栗番茄,Ⅳ、Ⅴ中主要为樱桃番茄,在单倍型Ⅵ中主要为大果栽培番茄,从醋栗番茄到樱桃番茄再到大果番茄的驯化改良过程中,SlSTP1是从单倍型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ到其他3种单倍型的演变。根据重测序结果,我们发现高可溶性固形物材料中启动子区域存在21 bp的插入,导致启动子区域增加一个SURE顺式元件;6.根据SNP ch0243833898碱基C到T的变化,将SlSTP1分成SlSTP1C和SlSTP1T,并对SlSTP1C和SlSTP1T进行可溶性固形物含量分析,发现SlSTP1C和SlSTP1T并未造成可溶性固形物含量的差异;7.根据启动子21 bp的差异,将SlSTP1分为SlSTP1ProH和SlSTP1ProL,构建了SlSTP1ProH::GUS和SlSTP1ProL::GUS载体,通过农杆菌介导,在烟草中瞬时表达,发现SlSTP1ProH烟草叶片染色更深,且SlSTP1ProH的表达量显著高于SlSTP1ProL;8.通过在番茄可溶性固形物极端材料的相对基因表达测定,发现SlSTP1在高可溶性固形物材料中的表达量普遍高于在低可溶性固形物材料中的表达量,并且在不同组织中均呈现类似的表达差异;9.对SlSTP1的超量表达材料和敲除材料进行可溶性固形物的测定,在T0代发现SlSTP1能够调控番茄可溶性固形物的积累,但差异不显著。在转基因植株中SlSTP1能正向调控番茄果实中的葡萄糖含量,说明SlSTP1可能转运葡萄糖。