大麦作为第四大谷类作物,具有很高的营养价值和经济价值,同时也是研究麦属植物的模式植物。大麦谷粒来自花序开花授粉后产生的种子,因此,研究大麦花序的发育过程及调控机制对其谷粒发育及增产意义重大。在禾本科植物中,成熟花序由花序分生组织发育而来,后者决定了花序形态结构和小穗数目等关键农艺性状。因此,花序分生组织的活性和发育进程对作物产量有至关重要的影响。在水稻和玉米中,花序分生组织大小与小穗数呈正相关。然而,在麦类植物中,花序分生组织大小和产量性状之间的关系和调控机制尚未可知。本试验选取大麦模式品种GP（Golden Promise）为主要研究材料,并挑选100种不同基因型的大麦品种（系）进行花序分生组织和花序相关产量性状的关联分析,确定大麦花序大小与作物产量的关系。本试验基于玉米中调控花序生长发育的关键基因FASCIATED EAR（FEA）2、FEA3、FEA4的相关研究,在大麦中探究其同源基因的分子特征和功能:我们通过检索玉米FEA2、FEA3和FEA4在大麦基因组中的同源基因,确定同源候选蛋白,并对大麦FEA同源蛋白进行结构域预测和进化关系分析。对大麦HvFEA2、HvFEA3、HvFEA4基因进行分子特征鉴定,利用RT-qPCR和组织原位杂交确定其表达模式,在烟草叶片瞬时表达确定编码蛋白亚细胞定位;利用CRISPR/Cas9基因编辑技术构建目标基因突变体,表型分析确定大麦HvFEA基因在花序分生组织发育中的遗传功能,并通过比较野生型和突变的花序转录组解析其分子调控机制。主要结论如下:（1）大麦的花序分生组织大小和产量性状呈负相关。测量不同大麦品系的花序分生组织的大小,并与对应的产量性状进行关联分析。结果表明大麦花序分生组织的大小和它的穗长、小花数量、穗粒数成负相关,而这个结果与水稻和玉米的研究结果相反。本研究推测,造成这种差异的根本原因是麦类作物的花序结构的特殊性。（2）HvFEA2、HvFEA3、HvFEA4在花序分生组织中高量表达。本研究利用玉米FEA2、FEA3和FEA4在大麦基因组中比对到三个直系同源基因HvFEA2、HvFEA3和HvFEA4。通过蛋白结构预测分析确定了HvFEA2和HvFEA3编码定位于细胞膜上的富含亮氨酸重复（LRR）序列的受体蛋白;HvFEA4编码一种定位于细胞核的bZIP（basicregion leucine zipper）转录因子;且三个基因均在花序分生组织中高量表达。（3）HvFEA2、HvFEA3、HvFEA4调控大麦花序分生组织的生长发育。通过CRISPR/Cas9基因编辑技术分别获得三个基因的功能缺失植株,hvfea2、hvfea3和hvfea4突变体均表现出分生组织变大、花序变短及种子变小等性状,其中hvfea4突变体还表现出成株矮化以及额外小花等经典fea性状。这说明HvFEA2、HvFEA3、HvFEA4参与调控花序分生组织的大小和穗发育,并可能影响最终产量。（4）不同大麦品种的HvFEA2、HvFEA3、HvFEA4具有差异。通过对三个基因的大麦泛基因组比对,分别在二棱和六棱大麦中比较基因的差异。结果表明三个基因与棱型无明显关联且在大麦中变化活跃。（5）HvFEA4参与调控多种生物进程。通过对野生型和hvfea4花序分生组织的转录组比对鉴定到1,063个差异表达基因DEG（differentially expressed gene）。针对这些DEG的GO（Gene Ontology）注释和PPI（Protein-Protein Interaction Networks）分析表明,HvFEA4基因在花序生长发育过程中参与了多个途径的靶向调控,包括转录活性、植物激素信号传导和氧化还原状态调节。综上,本研究明确了大麦花序分生组织大小和产量性状之间负相关趋势,系统解析了大麦中HvFEA2、HvFEA3和HvFEA4三个基因的主要分子特征,揭示了HvFEAs在花序分生组织发育中的功能及潜在的分子机制,为麦属作物的花序发育提供了新的见解,也为作物改良育种提供了理论基础。