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维生素E是人体必需的脂溶性维生素，只能在光合自养生物中合成，核桃（Juglansregia L.）坚果是重要的天然维生素E源。本研究以早实核桃‘香玲’胚为材料，克隆了维生素E生物合成途径的关键酶生育酚环化酶（VTE1：tocopherol cyclase，TC）基因，构建了原核表达载体并在大肠杆菌中优化表达；建立了农杆菌介导的基因转化体系，将JrVTE1基因转入酸枣（Zizyphus spinosus Hu）和梨树（Pyrus communis L.）。研究对于挖掘利用核桃优异基因资源，提高作物微营养具有重要的现实意义。主要研究结果如下：1.核桃JrVTE1基因的克隆及序列分析。从‘香玲’核桃胚组织中，用RACE技术，克隆了生育酚环化酶的基因JrVTE1（GenBank登录号为KC751543）。JrVTE1基因的cDNA序列全长1,749bp，包含1353bp的开放阅读框，编码451个氨基酸。JrVTE1氨基酸序列与桉树（Eucalyptus gunnii）生育酚环化酶（AY336944.1）、葡萄（Vitis vinifera）生育酚环化酶（XM002281388.2）、橡胶（Hevea brasiliensis）生育酚环化酶（AB376095.1）、大豆（Glycine max）生育酚环化酶（XM003522656.1）、拟南芥（Arabidopsis Thaliana）生育酚环化酶（NP567906.1）、苜蓿（Medicago truncatula）生育酚环化酶（XM003636394.1）和芝麻（Sesamum indicum）叶绿体生育酚环化酶（EU143248.1）等序列的的同源性在80%以上。属于生育酚环化酶家族，在维生素E合成中催化2-甲基-6-植基-苯醌（2M6PBQ）生成δ-生育酚或催化2,3-二甲基-5-植基-苯醌（2，3DM5PBQ）生成γ-生育酚。2. JrVTE1基因在核桃胚中的实时荧光定量表达分析。采用实时荧光定量PCR方法，对核桃开花后60d、90d和120d胚组织中JrVTE1基因的相对表达量进行了检测。结果显示，伴随着核桃胚组织营养积累的成熟过程，JrVTE1基因在这3个时期均有表达，并在开花后90d的表达量最高。3. JrVTE1基因在大肠杆菌中优化表达。构建了原核重组表达载体pET28a-JrVTE1，并转入表达菌E. coli BL21（DE3）。含有重组表达质粒pET28a-JrVTE1的E. coli BL21（DE3）菌液在37℃，1mmol·L-1IPTG诱导2h后，经SDS-PAGE检测可见明显的特异蛋白条带，并且随诱导时间的增加特异蛋白表达量增加。而阴性对照pET28a表达载体在诱导前和诱导2-10h后均无特异蛋白产生。诱导产生的特异蛋白质分子量为49.5kD，与预期蛋白分子量的大小一致，为目的蛋白。4.构建了JrVTE1植物表达载体并成功转入了酸枣和梨树。以pRI101-AN为载体构建JrVTE1的植物表达质粒，通过农杆菌侵染酸枣和梨树幼叶，Km（50mg·L-1）筛选，获得酸枣和梨树再生植株。经PCR检测，获得9个转JrVTE1基因酸枣和25个转JrVTE1基因梨的阳性植株。