番茄(Solanum lycopersicum)因其较短的生长周期、稳定的遗传特性、较小的基因组信息等优点,被视为研究浆果类果实发育的模式作物之一。通过利用传统的双亲连锁图定位的方法,已经鉴定出多个调控番茄果实重量的基因。但传统QTL定位的方法存在着不足之处,对已定位的果重QTL区域无法进行更细致的功能基因的发掘与验证。全基因组关联分析方法,是对传统定位方法很好的补充,极大的提高番茄果重QTL区域内关键基因的定位与克隆工作。本研究通过对288份番茄种质群体进行番茄果实重量性状的关联分析,鉴定出番茄GRAS2基因能调控果实的重量。主要研究结果如下:1.在对番茄果重性状的关联分析中,共发现9个信号与群体番茄果重的具有显著的相关性。其中,有4个显著信号与之前报道的lc、fw3.2、fascinated、fw11.3基因位点紧密相关,说明本研究中关联数据可靠、模型合理、分析结果准确。鉴于此,我们进一步对检测到的5个信号进行了定位,发现它们分别位于fw1.2、fw6.3、fw7.3、fw11.1、fw11.2区间附近,这为我们下一步克隆番茄果重QTL基因提供依据。2.通过QTL fw7.3的显著信号分析并结合转基因验证,发现距离显著SNP63492244的GRAS2可能为fw7.3关键功能基因。在其干涉植株中果实出现明显发育受阻,表型出花器官变小、子房的初始发育受阻、果皮的厚度变薄、细胞皱缩、种子的数目变少等形态改变。同时,干涉植株还出现植株变矮。说明GRAS2为植物体正常发育所需的功能基因。3.转录分析表明,GRAS2在盛花期的子房具有相对高的表达。同时,在发育种子的外包膜上具有持续的表达。说明GRAS2特异的表达时期和表达部位对果实初始发育是至关重要的。GRAS2参与植物体内赤霉素合成途径,GRAS2干涉植株体内的内源赤霉素诱导子房发育过程受到影响,导致最终果实的发育受阻。4.分子遗传进化分析显示,GRAS2在关联群体的基因型分布与群体果实的进化趋势具有相似性。分析发现,GRAS2在番茄早期驯化从野生番茄到樱桃番茄的过程中发生重大的变异,而从樱桃番茄到栽培番茄的改良过程变异幅度较小现象。5.其他茄果类蔬菜作物中,包括辣椒、茄子,其GRAS2具有相似度极高的同源基因,可能具有相似的调控机制。基于GRAS2在番茄果实发育的作用机制,为揭示其他茄科作物果实发育的机制具有重要的参考作用。