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花朵大小（flower size）影响交配系统的进化和繁殖成功,因而是植物进化及物种形成过程中的关键性状。对于观赏植物而言,花朵大小（花径）直接决定其观赏价值和经济价值,研究该性状能创造丰富的花朵大小不同的植物材料,满足花卉产业的需求。矮牵牛（Petunia hybrida）为茄科多年生草本植物,性状变异丰富,具有极高的观赏价值。由于矮牵牛的花器官显著且花朵大小变异丰富,因而是进行花朵大小性状遗传及分子调控机理研究的理想材料。通过杂交育种和分子育种手段的结合,可以深入了解矮牵牛花朵大小的遗传调控机理,为矮牵牛花朵大小品质改良提供重要的科学依据与理论指导。本试验以花朵大小不同（包括大花、中花和小花）的多个矮牵牛纯系为试验材料,通过杂交手段配制不同杂交组合,以及F1代自交和回交获得F2、BC1和BCF2代群体,系统研究并分析花朵大小性状的遗传规律;对大小花分离的F2代群体和回交群体进行了形态学性状观测分析;对测交群体进行了叶绿素含量的测定。另外,研究了器官大小调控相关基因在亲本材料、F2代分离群体大小花植株中的实时表达情况。主要结果如下:1.以花朵大小不同的矮牵牛自交系和野生种纯系为试验材料,以正反交的方式配制了41个杂交组合。统计分析F1代的花径值,变异系数为2.37%～17.79%,平均变异系数为6.06%。根据亲本和F1代花径值的比较发现,F1代花径值多为亲本的中间值,部分F1代的花径值超越亲本,少数F1代出现了花径分离的情况,说明部分亲本还需要进一步自交选育进行纯化。2.以花径表现一致的杂交组合F1代为试验材料,通过自交构建F2代分离群体。根据F2代花径表现筛选具有花朵大小明显分离现象的群体进行遗传规律分析。以矮牵牛大花系‘大白’与中花系‘S’和‘S26’为试验材料,构建F2代分离群体,通过自交和回交获得BC1和BCF2群体,发现两种遗传规律:（1）矮牵牛大花系‘大白’和中花系‘S’杂交F1代群体花径表现型均为大花,F2代群体出现大中小花分离,大花:中花:小花的比例接近9:6:1,基本符合孟德尔遗传规律,初步判定大花性状对中花性状为由两对基因控制的半显性遗传;（2）矮牵牛大花系‘大白’和中花系‘S26’杂交F1代群体花径表现型均为大花,F2代群体中大花和中花的分离比接近3:1,BC1代群体中大花和中花的分离比接近1:1,BCF2代群体的大花自交后代中大花和中花的分离比接近3:1,BCF2代群体的中花自交后代均为中花,符合孟德尔遗传规律,初步判定大花性状对于中花性状为由一对基因控制的显性性状。3.对‘大白’与‘小白’构建的BC1代群体和F2代群体的花径、花冠筒、萼片、雌蕊、雄蕊、花梗、苞片、第一位叶、第四位叶、茎、株高、叶片数共12个形态学性状进行了21个指标观测分析,方差分析显示,在BC1代群体中,14个指标存在极显著差异,5个指标存在显著差异;在F2代群体中,19个指标存在极显著或显著差异,大中小花之间均具有显著性差异的是FS（flower size）、PD（pedicel diameter）、SL（sepal length）和SW（sepal width）。相关性分析显示,在BC1代群体中,呈极显著正相关的性状有50对,显著正相关的有5对,极显著负相关的有1对;在F2代群体中,呈极显著正相关的性状有49对,显著正相关的有12对,极显著负相关1对。主成分分析显示,BC1代群体大花组与小花组的差异明显,提取了4个主成分因子,分别是LL4(4th leaf length)、BLW（bract length/width）、LN（leaves number）、H（height）,累计贡献率达到85.69%;F2代群体大、中、小花组差异显著,提取了4个主成分因子,分别是FS（flower size）、BW（bract width）、MS（middle stem）、H（height）,累计贡献率达到77.83%。4.对测交群体的大小花进行叶绿素含量测定,结果表明小花植株中苞片和叶片中的叶绿素含量明显高于大花植株,苞片中叶绿素含量小花是大花的2.67倍,叶片中叶绿素含量小花是大花的2.15倍。5.利用实时荧光定量表达分析,研究了器官大小调控相关基因在不同大小花亲本材料和F2代分离群体大小花植株花瓣中的表达情况,以及相关基因在F2代分离群体大小花植株各部位的表达情况,结果表明:CKX1、CKX2、ARGOS459、ARR1029、ARR828、ARR496、CKI1和HK基因在大花品种中的表达情况明显高于中、小花品种;F2代群体中相对表达量呈现大花高于中、小花的基因有GATA354、GATA366、TCP4a、ELIP1、ELIP2、ARGOS057、ARGOS459、ARR496、ARR1029、KLUH、CKI1、CKX1和CKX2;相对表达量呈现中花高于大、小花的基因有TCP3b、ARR970、ARR828、HK;ARGOS057、ARGOS459、KLUH和CKI1在F2代群体各部位的表达情况显示,CKI1在各部位的表达均是大花高于中、小花。6.利用实时荧光定量表达分析,研究了叶绿素合成调控相关基因在测交群体中的表达情况,结果表明:GATA354和GATA366在大小花植株中的表达存在差异,小花明显高于大花;ELIP1和ELIP2基因的表达量在大花中明显高于小花,呈现显著性差异。