番茄(Solanum lycopersicum)果实重量、形状、可溶性固形物和颜色对番茄产量、品质和消费者的喜好有非常重要的影响,也对人类健康和经济发展具有重要作用。因此,鉴定控制上述性状的遗传位点,挖掘新的优良基因以及研究基因之间的互作对品种的遗传改良和分子标记聚合育种具有重要的意义。驯化和选择使番茄果实大小、形状、可溶性固形物含量以及颜色产生了较为广泛的变异。本文选用来自20个国家包含10份醋栗番茄、18份樱桃番茄和164份栽培番茄在内的192份番茄材料作为自然群体,采用均匀分布在12条染色体上的547个InDel标记,对果重、果形、可溶性固形物和果肉颜色进行关联分析,挖掘新的QTLs及与之关联的InDel标记。同时,构建了3个已知果重位点fw2.2、fw3.2和fw11.3在醋栗番茄LA1589中的近等基因系,研究3个果重位点之间互作关系。取得的结果如下:547个InDel标记在192份材料中共检测到1295个等位基因,每个标记检测到2-9个等位基因,其中检测到2～3个等位基因的标记数约占总标记数量的93%。所有InDel标记在192份材料中均有多态性,醋栗番茄的多态性最高,樱桃番茄次之,栽培番茄的多态性最低。聚类分析、群体结构和主成分分析显示,192份材料均可被分为两个亚群,分别包含134份和58份番茄材料。每个亚群中都包含所有番茄类型,但7份醋栗番茄、38份加工番茄和来自美国佛罗里达州的鲜食番茄分别独立成簇。12条染色体上连锁不平衡的范围在3.0 ～ 47.2 Mb之间,r2的平均值为0.393; 5号染色体上的r2值最大,达到0.571,连锁不平衡衰退距离为47.2 Mb;而10号染色体上r2值最小,为0.086,连锁不平衡衰退距离为3.0 Mb。利用混合线性模型的关联分析方法在除10号染色体以外的11条染色体上共检测到了 102个与果实大小、形状、可溶性固形物以及果肉颜色显著相关的标记(P<1.19-1.30×104),其中,与果重连锁的InDel标记共有17个,分布在7条染色体上的15个区域,解释2.06-22.94%表型变异;与果形关联的InDel标记有15个,分布在6条染色体上的12个区域,解释2.01～8.07%的表型变异;24个标记与可溶性固形物关联,共19个位点,分布在8条染色体上,解释2.57～25.50%的表型变异;与番茄果肉颜色相关的InDel标记共46个,分布在除7、8和10号染色体以外的9条染色体上。L*、Hue和Chroma分别与16、3和27个标记关联,分别解释2.00～23.39%、2.15～4.24%和3.52～26.30%的表型变异。其中6号染色体上的Sli685与3个颜色参数均关联。目前针对fw2.2、fw3.2和fw11.3的研究主要是在不同的遗传背景下分析各自的功能,而3个果重位点在同一个遗传背景中的作用及其互作分析尚未见报道。因此,我们构建了以醋栗番茄LA1589为遗传背景的3个果重位点的近等基因系,分析比较fw2.2、fw3.2和fw11. 的作用及其互作关系。结果发现,fw11.3对果重的贡献最大,且是由于果皮细胞核内复制产生较多高倍性的细胞,致使细胞变大,从而促进果皮面积的增加,果实的中柱与胎座面积也变大,最终使果实变大。但3次果重重复试验中,3个果重位点并没有发生互作,且两两位点之间的互作并不连续和稳定。fw2.2、fw3.2和fw11.3能够增加番茄种子大小,且fw11.3与fw2.2、fw11.3与fw3.f有上位性互作效应,能够显著增加种子大小。fw2.2和fw3.2主要通过果皮细胞层数的增多来增加细胞数量,从而增加果实大小。fw3.2具有多效性,能够减少每个花序上花朵数量,改变叶片形状。fw2.2与fw3.2、fw11.3比较,对果重的影响最小。但不影响叶片形状和花序上花朵的数量。根据研究结果推测,fw2.2、fw3.2和fw11.3调控果实大小及其上位性效应的途径不同。本研究表明,关联作图方法不仅可以补充和加快前人的QTLs定位,也可以发现新的QTLs位点,为番茄的新品种选育和遗传改良提供理论基础。同时,构建了 3个已知果重位点fw2.2、fw3.2和fw11.3在醋栗番茄LA1589中的近等基因系,明确了 3个果重位点之间的互作关系,为番茄果重基因聚合育种提供参考依据。