油料作物含油量与脂肪酸组成是衡量品种优劣的关键指标。本项研究克隆了油料作物(油菜、大豆、芝麻和花生)中影响脂肪酸组成和调控含油量的几个关健基因(fae1、fad2、fad3、fad7、bccp、pepc和pepck)，并应用生物信息学手段对分离的目的基因序列进行深入的分析和比较，揭示了核酸和蛋白质的结构及功能，进一步探索油料作物起源、进化的基本规律。本研究还对油料作物种子发育过程中脂肪酸积累模式进行了深入分析，旨在结合目的基因的序列信息，在分子水平上揭示油料作物含油量与脂肪酸组成的遗传机制。本项研究结果将为基因工程的载体构建，分子标记辅助育种以及作物进化与分类研究奠定基础。本项研究采用同源序列法和基因组步行法成功的从油菜、大豆、芝麻和花生四种主要的油料作物不同品种中克隆得到了fad2、fad3、fad7、fae1、bccp、pepc和pepck基因的全长或部分序列共26条。其中，首次在花生中克隆得到pepck基因片段；另外，根据Genbank数据中fad7mRNA序列信息，首次在芝麻中克隆得到fad7基因组序列。此外，应用生物信息学方法对克隆得到的基因序列进行比对分析，明确了各基因序列的特性及彼此间的差异，进而分析出所克隆基因编码蛋白序列特性与蛋白结构及功能之间的关系，从蛋白的二级及三级结构入手对所克隆基因蛋白结构进行分析，并对基因系统发育进化等进行了详细研究，得出了一些创新性的结果，例如：对高芥酸品种中油821和低芥酸品种中双9号的fae1基因编码蛋白的功能结构域的深入分析发现，中双9号是由于缺少fae1基因ACP_syn_Ⅲ_C功能区的Gly457保守位点，从而使中双9号成为不同于其他低芥酸品种的新低芥酸基因源的原因，这一发现对卢长明等人对中双9号fae1基因移码突变改变酶活的推论给出了新的理论支持。在本研究对我国四种主要油料作物(大豆、油菜、花生和芝麻)种子发育过程中脂肪酸积累模式的研究中，发现在四种油料作物脂肪酸累积过程中油菜亚油酸变化趋势与其他三者不同，作者对这种差异从控制亚油酸生成的FAD2酶的结构变化上给出了全新的解释，这可能是由于油菜的FAD2去饱和酶第二个保守的组氨酸基序二级结构的改变造成FAD2去饱和酶的活性与其它油料作物不同所致。本实验经反复摸索仍未能在花生和芝麻中成功克隆到fad3基因，认为花生和芝麻中可能根本就不存在fad3基因，通过对花生和芝麻种子脂肪酸合成模式的研究，作者证实了这一假设。同时，大豆，花生和芝麻种子脂肪酸发育过程中无芥酸的检测结果也证实了大豆、花生和芝麻中没有fae1基因的推论。此外，通过对脂肪酸合成模式的研究，使我们进一步明确了我国主要油料作物脂肪酸累积变化趋势及差异，对今后的育种工作提供了有力的理论帮助。