论文摘要
对于人类和动物来说,维生素E是一种重要的抗氧化物质。人体自身无法产生维生素E,主要从植物油获得,还可从其他植物产品中获得。维生素E可以消除氧自由基还能抵抗脂质的氧化,被认为具有减少患心血管疾病和癌症的几率的功能。在植物中,维生素E被认为与胁迫抗性和植物种子的寿命等相关。作为一种脂溶性的产物,维生素E存在于植株的很多部位如叶子、花和种子等,主要可以从植物油中获得。维生素E主要有生育酚和生育三烯酚两种形式,它们又各包含alfa、beta、gamma和sigma四种亚型。在四种亚型中,alfa型的活性最强；人体在吸收和分配的时候都比较偏好alfa型生育酚。到目前为止,已经从很多光合生物中克隆出了与维生素E生物合成的相关基因；通过转基因技术,这些基因被转入玉米、大豆和水稻等作物中,用于改善它们的品质。花生（Arachis hypogasa）是世界上一种重要的油料和蛋白作物,花生种子中的含油量高达50%。为了了解花生中维生素E的代谢机制并最终提高花生中维生素E的含量,我们通过RACE法克隆了一些参与维生素E合成的基因包括：生育酚环化酶基因（AhVTE1）、尿黑酸植基转移酶基因（AhVTE2-1和AhVTE2-2）和生育酚甲基转移酶基因（AhVTE4/Ah γ-TMT）。文章还分析了它们的结构特征,表达状况和进化演变。根据芯片和454测序的结果,用RACE法克隆出了花生维生素E生育酚环化酶基因,命名为AhVTE1, cDNA全长1622bp,含有一个1368bp的开放阅读框。也克隆了基因组DNA （gDNA）,它含有9个内含子。通过多重序列比对发现,AhVTE1与大豆的VTE1的序列最接近；进化树构建表明AhVTE1可能来源于野生种A.ipaensis. RT-PCR结果显示,AhVTE1在花生种皮中的表达量最高,接着是根和叶子；结果还显示,在胚发育的过程中（20天,40天,60天）,AhVTE1的表达量是逐渐增加的,在60天的时候有一个明显的上升。芯片结果分析显示,除了乙烯（ETH）引起AhVTE1下调表达22%外,AhVTE1对水杨酸（SA）、多效唑（PAC）、脱落酸（ABA）和茉莉酸甲酯（MeJ）四种激素处理的反应不明显。低温使AhVTE1的表达量下降,而干旱中则上调AhVTEl的表达量。通过RACE克隆了花生尿黑酸植基转移酶的两个基因（AHVTE2-1和AhVTE2-2两个基因）。AhVTE2-1 cDNA长1439bp, ORF为1170bp; AhVTE2-2 cDNA长1965bp,ORF为1218bp。多序列比对和物种进化树构建结果显示,AhVTE2-1与AhVTE2-2属于两个完全不同的分支；AhVTE2-1与其他物种的VTE2-1基因在进化树上的距离比较大,而AhVTE2-2则与大豆中的VTE2-2基因的相似度较高。进化树显示AhVTE2-2可能来源于野生种A. ipaensis。RT-PCR结果显示AhVTE2-1在根中的表达量最高,而AhVTE2-2在种皮中的表达量最高；两种基因在胚发育的过程中（20天、40天和60天）都表达量都逐渐的增加。芯片结果显示,两种基因在低温和干旱的条件下,表达量都下调了。AhVTE2-1在上述几种激素的处理下,表达量都上调了,SA是它的表达量上调了6倍；而AhVTE2-2的表达量这些激素的处理下在并没有变化太大。采用相似的方法获得了花生生育酚甲基转移酶基因（AhVTE4）,其cDNA长度为1232bp, ORF为909bp。RT-PCR结果显示AhVTE4的表达量在种皮中最高,然后是果皮、叶子、花序、茎、根、果针和胚。在胚发育的过程中（20天、40天和60天）,AhVTE4的表达量逐渐的下降。芯片结果显示,AhVTE4在PAC的处理下,表达量下降了39%；而SA、ABA和ETH对AhVTE4的表达量无影响。AhVTE4在干旱条件下表达量下降,而低温则未影响AhVTE4的表达量。