矮牵牛(Petunia hybrida)是研究植物发育的重要材料,也是园林植物中被广泛应用的花坛花卉。自上世纪九十年代以来,人们就对其花色、花型等发育学领域展开了深入的研究。本文在前人研究的基础上,以园林植物重要的观赏性状—单重瓣和开花时间为切入点,对矮牵牛花发育中的某些重要生理性状的调控机理进行了初步探索。以期发掘出控制这些重要性状形成的关键基因及其功能,为进一步通过分子操作定向培育新型观赏植物奠定基础。本研究运用的主要材料有：通过多代回交得到的遗传背景相近的单重瓣矮牵牛株系,用于构建单重瓣抑制消减杂交文库；通过基因干涉技术获得的单重瓣烟草材料,其主要用于构建单重瓣烟草差减文库；通过长期继代培养获得的用于进行遗传转化的烟草无菌苗,主要用做模式植物验证基因功能。本研究获得的主要实验结论有：首先,通过构建单重瓣矮牵牛差减文库,我们分离出总共285个差异表达片段。通过基于拟南芥蛋白质数据库的BLASTX软件分析,发现了一些控制器官发育的重要基因的同源类似物。经过分析,我们选取了部分基因片段如TM6、HVA22等进行了半定量或定量PCR分析,推测这些基因很可能参与了矮牵牛重瓣花性状的形成。对这些基因的表达分析都是以不同发育时期的不同花器官为基础,每个被分析的基因在单重瓣材料中都表现出了明显的表达差异,这种差异在单重瓣花的幼年期花芽最为明显。意味着这些差异表达基因在重瓣花形成的起始阶段发挥着重要作用。通过对差异表达基因的表达分析,结合前人的研究结果,我们认为除了被广泛研究的MADA-box基因,其他一些较少研究的基因类型如FDH等也在重瓣花的形成中扮演着重要的角色。为了更进一步的研究差异表达基因的作用机理,克隆了PhFDH、PhHVA22、PhHSA等基因的全长序列,对他们进行了序列分析。通过构建超量表达载体并转化烟草,获得了部分转基因植株,通过表型分析,初步认为PhFDH在重瓣矮牵牛器官粘合性状上发挥了一定的作用。其次,我们还构建了通过转基因获得的单重瓣烟草的差减文库,通过斑点杂交,共获得了251个差异表达片段。通过拟南芥蛋白质数据库BLASTX比对分析,预测了它们可能发挥的功能。经过分析,我们研究了部分基因片段如AHP1、TTN7、EMB等,并对他们的表达模式进行了研究,通过半定量RT-PCR,所有被检测的基因片段都表现出明显的表达差异。讨论了部分可能与细胞膨胀、雄性不育、心皮发育等相关的基因的表达及作用。在烟草内源NAG1被敲除的情况下,部分基因可能被上调或下调表达,进而影响了花器官分生组织的分化,导致了重瓣烟草的形成。下一步希望通过深入分析两个单重瓣差减文库的同源类似基因,来比较分析他们在单重瓣花形成中的可能作用。第三,在对矮牵牛开花时间相关基因的研究中,选取了目前研究较少的SOC1类两个基因,通过在烟草中的异源表达,着重分析并讨论了该类基因的功能。矮牵牛两个SOC1类基因FBP21、FBP22都可以显著促进转基因烟草成花转换,导致提前开花。FBP21在促进开花的同时,还影响了转基因烟草的花器官发育,并强烈抑制顶端优势的发挥,促进侧枝的萌发,而且在其矮化植株的同时,盛花期花朵和果实的数量并没有因为叶面积的大大减少而减少。FBP22基因有着类似的作用效果,不同的是转FBP22烟草没有发现其对花器官的任何影响。由此推测,两个SOCl基因的功能差异可能是由于其氨基酸组成的不同造成的。最后,通过电子克隆手段获得了一个矮牵牛中FLOWERING LOCUST(FT)的类似基因,通过序列分析,最终认为该基因既不同于FT-like基因,也不同于TFL-like基因。利用超量表达手段转化烟草,对转基因植物进行功能分析,证明了上述观点。推测该基因属于一个目前尚未有深入研究的新型PEBP类基因成员。