番茄（Solanum lycopersicum）是一种在世界范围内广泛种植,深受广大消费者喜爱的园艺作物,其在我国蔬菜产业及经济生活中具有重要作用。同时由于大量的基础研究数据的公布,番茄已经成为研究果实品质的重要模式作物。近年来,随着人们生活水平的提高,对于食物营养及食用安全越来越重视,这就要求科研工作者,不断改良和选育高品质的品种。番茄果实中的糖苷生物碱不但是番茄果实一种主要的次生代谢产物,而且由于其具有一定的毒性且抑制营养物质在人体内的代谢吸收,所以番茄果实中糖苷生物碱含量的高低对番茄果实的品质具有重要的影响。近年来随着代谢组学的不断发展,高通量测序测序技术的不断创新,基于代谢组学的全基因组关联分析已经越来越多的应用到植物m QTL的研究,也已经解析了多条植物次生代谢物合成的途径。本课题利用液相色谱-质谱联用（LC-MS）技术对重测序的番茄核心种植资源果实的糖苷生物碱进行了测定,结合重测序结果,我们对这些次生代谢物进行了全基因组关联分析（GWAS）,鉴定了一个调控糖苷生物碱合成的转录因子GAME9,并对其功能进行了深入的分析,获得的结果如下:1运用LC-MS技术对252份两年两点的核心番茄种质材料红熟期果实的糖苷生物碱进行了测定,获得表型数据,并进行质谱解谱分析。结合这些番茄材料的基因组重测序结果,对番茄果实糖苷生物碱进行了全基因组关联分析,获得了大量与糖苷生物碱合成相关的m QTL位点。对羟基番茄碱的关联分析中,我们在第1号染色体上发现了一个调控番茄糖苷生物碱的AP2/ERF类转录因子（GAME9）。2利用重测序数据对GAME9遗传基础进行分析发现GAME9主要存在两个位点的突变,即位于N端AP2/ERF结构域的SNP变异,其导致GAME9在135位氨基酸存在A/V突变,且对羟基番茄碱的含量产生显著的影响;和位于C端丝氨酸富集结构域的丝氨酸突变。并将GAME9分为四种单倍体型:GAME9Ⅰ、GAME9Ⅱ、GAME9Ⅲ和GAME9Ⅳ。其中位于N端AP2/ERF结构域的SNP变异可能在番茄果实糖苷生物碱调控中发挥着重要作用。3利用转基因互补实验,证明位于GAME9 N端AP2/ERF结构域的SNP变异,导致其功能的改变。4酵母单杂交、荧光素酶/海肾蛋白烟草瞬时表达实验及EMSA实验结果表明,GAME9不仅可以直接结合SGA代谢下游结构基因的启动子顺式作用元件,而且其结合能力取决于N端AP2/ERF结构域的SNP变异的类型,即GAME9Ⅱ可以直接结合SGA代谢下游结构基因的启动子顺式作用元件,而GAME9Ⅰ则不能直接结合SGA代谢下游结构基因的启动子顺式作用元件。这一结果也进一步解释了为何GAME9 N端AP2/ERF结构域的SNP变异会导致GAME9功能的改变。5对GAME9四种单倍体在自然群体中羟基番茄碱含量及其与GAME17烟草瞬时表达分析发现,不同单倍体型的GAME9通过影响其结合下游结构基因启动子的活性,影响羟基番茄碱的含量。且位于C端丝氨酸富集的结构域使其发挥功能所必需的作用元件。6通过酵母双杂交及Bi FC实验验证了一个全新与GAME9互作的b HLH转录因子,VIGS实验及荧光素酶/海肾蛋白烟草瞬时表达实验发现,其不但参与糖苷生物碱的代谢,而且b HLH可以增强GAME9结合代谢下游结构基因的启动子序列。