Los factores de transcripción MADS-box actúan como reguladores cruciales en la diferenciación de órganos en las plantas. Los rendimientos de los cultivos están altamente influenciados por el número de flores y el crecimiento de los frutos. Sin embargo, la identificación de flores es un proceso biológico muy complejo, que involucra muchas regulaciones en cascada. Los mecanismos moleculares que subyacen a la regulación genética de la identificación de flores en plantas cultivadas, como el tomate, son intrincados y requieren una mayor exploración. En este estudio, investigamos la función vital de un gen MADS-box SEPALLATA (SEP) en el desarrollo del meristemo de inflorescencia simpodial (SIM) del tomate para la conversión de SIMs a meristemos florales (FMs). Los transcritos se acumularon principalmente en el meristemo de inflorescencia joven, flores, sépalos y zonas de abscisión. Las plantas de tomate Ailsa Craig (AC) con niveles de ARNm suprimidos mediante RNAi mostraron un gran aumento en el número de flores y en los rendimientos de frutos, además de sépalos agrandados e inhibición del desarrollo de la zona de abscisión. La microscopía electrónica de barrido (SEM) reveló que la maduración de los meristemos de inflorescencia (IMs) fue reprimida en las líneas -RNAi. Los análisis de RNA-seq y qRT-PCR mostraron que numerosos genes relacionados con el desarrollo de flores, la transducción de señales de hormonas vegetales, el ciclo celular y la proliferación celular, entre otros, cambiaron drásticamente en las líneas -RNAi. El ensayo de dos híbridos de levadura mostró que SlMBP21 puede interactuar respectivamente con SlCMB1, SFT, JOINTLESS y MC, que desempeñan papeles clave en los meristemos de inflorescencia o en el desarrollo de FMs. En resumen, nuestros datos demuestran que actúa como un regulador clave en el desarrollo de SIM y la conversión de SIMs a FMs, a través de la interacción con otras proteínas reguladoras para controlar la expresión de genes relacionados.