番茄高产、优质、耐贮藏三大性状间普遍存在拮抗权衡关系，难以在育种中同步改良。本研究依托CRISPR-Cas9基因编辑技术构建番茄全基因组突变体库，转化获得近2000份基因编辑突变株系。通过果实多性状高通量表型筛选，筛选得到两类可打破性状权衡的关键基因。其中基因SlBAS可解除产量与品质的拮抗关系，SlBAS过表达株系果实膨大、可溶性糖含量显著提升，单株总产量同步增加；SlDOF3与SlDOF8双敲除突变体能够调和果实风味品质与货架期的矛盾，在果实含糖量显著提高的同时，果实耐贮性增强、货架期延长。为解析上述基因调控果实多重性状的分子机制，本研究对野生型与突变体果实开展RNA-seq、DAP-seq高通量测序，筛选获得核心下游靶标基因；进一步利用酵母单杂交（Y1H）、凝胶迁移阻滞实验（EMSA）、双荧光素酶报告系统（LUC）等体内外分子互作实验，充分验证SlBAS、SlDOF3/DOF8与下游靶基因的靶向结合调控关系。本研究挖掘的关键基因与完善的调控通路，为培育高产、高风味、长货架期番茄新品种提供核心基因资源与理论依据。