生长素直接或间接影响到植物发育的每一个方面,在协调植物生长与发育上起着综合作用。尤其值得关注的是,生长素对果实座果的启动,种子的发育以及果实的成熟起着重要作用。尽管生长素被认为是协调草莓果实生长和启动果实成熟的主要信号分子,但人们对调控草莓生长素合成的分子机理却仍然不清楚。利用同源克隆策略,结合RACE技术,分离了两个来自“久香”草莓(Fragaria × ananassa Duch.)的YUCCA基因。定量RT-PCR分析表明,FaYUC1和FaYUC2在分生组织和繁殖器官表达显著,其表达模式既有部分重叠又有所不同。果实发育阶段,种子中的FaYUC1和FaYUC2表达在大绿果期达到高峰。随后,FaYUC2表达早于FaYUC1下降,且下降更多。FaYUC2在小绿果果肉中也有表达,暗示除了来自于种子外,可能存在另一个支持果肉发育的生长素来源。构建2个过表达载体：pCAMBIA35S:FvYUC1和PCAMBIA35S:FvYUC2,对拟南芥进行遗传转化。FvYUC1和FvYUC2过表达拟南芥表现出典型的生长素过积累表型,如窄而下卷的叶,强的顶端优势,短而多根毛的根。FvYUC.1和FvYUC2过表达拟南芥育性显著下降,推测FvYUC1和FvYUC2的过表达使花原基的启动和花器官的发育坍塌。异位表达FvYUC1和FvYUC2的突变体yuc2和yuc4,同样表现生长素过积累表型,育性显著下降。异位表达FvYUC2的yuc164突变体,植株高度被完全回复,花器官结构部分回复,但仍然不育。像它们的YUCCA同源物一样,FvYUC1和FvYUC2对拟南芥的过表达同样导致一系列的生长素过积累表型,表明FvYUC1和FvYUC2确实在生长素合成的YUCCA途径中起作用。构建2个双链RNA干扰载体：pCAMBIA35S:FvYUCl dsRNAi和pCAMBIA35S: FvYUC2 dsRNAi,以2个过表达载体和2个RNA干扰载体对森林草莓进行遗传转化研究,获得了FvYUC1过表达转基因草莓,FvYUC2过表达转基因草莓和FvYUC1双链RNA干扰转基因草莓植株。FvYUC1过表达转基因草莓和FvYUC2过表达转基因草莓,叶片表现出明显的异常表型：叶柄比野生型的长,叶片两侧叶边缘下卷。定量RT-PCR结果证明其表达FvYUC1或FvYUC2确实显著升高。与野生型草莓相比,在35S组成型启动子的控制下,FvYUC1-2的表达水平急剧升高。转基因草莓高表达FvYUC1或FvYUC2与它们叶片的表型变化直接相关。我们推测可能是由于FvYUC1或FvYUC2的过高表达,由此引起生长素过量产生,进而影响到某些与叶的发育及生长相关的基因表达,从而导致这一表型变化的出现。与野生型植株相比,FvYUC1双链RNA干扰转基因草莓植株呈现出3个方面的变化：叶片形状稍圆,三复叶分布紧凑且有部分重叠,叶脉数减少,叶缘锯齿数目减少,锯齿更为圆钝；植株矮化,株型紧凑；未见匍匐茎发生,其匍匐茎发生特性明显改变。这些结果说明FvYUC1和FvYUC2对草莓叶及匍匐茎的生长发育起重要作用。利用释放的森林草莓基因组信息,我们预测到8个FvYUC候选基因。经克隆验证,8个森林草莓FvYUC基因被分离,其编码蛋白都含有保守的FAD和NADPH结合基序。通过定量RT-PCR分析,揭示了每一个FvYUC基因的表达模式,在8个成员之间既有差异又部分重叠。8个FvYUC都涉及果实发育,每一个成员在不同的发育时期优势或者特异表达。其中,FvYUC6和FvYUC8为果实特异性表达,尤其值得关压。FvYUC8表达仅限于成熟的花,而FvYUC6在绿果中表达较高。本研究确定了森林草莓草莓基因组中有一个由8个成员组成的YUCCA基因家族。对拟南芥的异位表达表明,FvYUC1知FvYUC2可在拟南芥系统中合成生长素,并导致生长素过量表型。FvYUC1和FvYUC2过表达或RNAi的转基因草莓,生长素合成改变,其原有的生长素平衡发生转变,影响到叶及匍匐茎的生长发育。综合以上结果,我们判定草莓生长素合成YUCCA途径在草莓生长发育中起着重要作用。