蜡状表皮主要发挥保护性屏障作用，帮助植物地上部分抵御非控制性的水分丢失和环境破坏。其由角质层聚合物机体和腊合成。表皮蜡质是由长链脂肪酸和其衍生物组成的复合混合物。我们研究了拟南芥(Arabidopsisthaliana)蜡质生物合成基因CER4的分子克隆和特征。拟南芥突变株茎秆中的伯醇和腊酯表达水平显示出下降的趋势，而醛类、烷烃类、仲醇和酮类表达水平显示出轻微的上升。这种表现方式表明CER4编码醇-脂酰CoA还原酶（FAR）。我们在拟南芥中鉴定出8个与荷荷芭jojoba(Simmondsiachinensis)种子醇-FAR表达高度相关的FAR类基因。CER4等位基因和互补基因组的分子特征表明这8个基因之一，At4g33790，编码蜡质合成的FAR。酵母(Saccharomycescerevisiae)中CER4cDNA表达结果为C24：0和C26:0伯醇的积累。全功能绿色荧光蛋白标记的CER4蛋白通过显微镜被定为在酵母细胞的内质网中。通过反转录PCR进行基因表达分析表明CER4启动子在叶片、茎秆、花朵、长角和根中表达。我们探测到在转基因植物叶片和茎秆的表皮细胞中CER4驱动β-葡糖醛酸酶报告基因的表达，这与表皮蜡质生物合成中CER4探测到的作用是一致的。在幼根的延长区域所有细胞中CER4是表达的。这些数据表明CER4是一个醇FAR，其对长链脂肪酸具有特异性，也负责地上和根部表皮细胞伯醇的合成。连续的亲脂层叫做角质层，其覆盖维管植物大量的裸露表层。角质层是由表皮细胞合成的，表皮细胞是它们的特征之一。角质层的主要功能是作为防水障碍。其束缚着非正常的水分流失和阻止雨水，从而降低了灰尘，花粉和孢子的沉积(Kerstiens,1996;RiedererandSchreiber,2001)。角质层能够保护潜在的组织防止UV紫外线过量的辐射、机械损害、细菌、致病菌的侵染(Jenksetal.,2002)以及昆虫的迫害(EigenbrodeandEspelie,1995)。而且，角质层在植物的生长过程中通过阻止临近器官细胞壁融合而发挥关键作用(Sieberetal.,2000)。角质层主要由角质素和腊类组成。角质素是角质层的主要成分，由C16和C18羟基组成，环氧脂肪酸单体(Heredia,2003)以三维矩阵的方式覆盖于上皮细胞壁。表皮蜡质被包埋在角质素矩阵内，覆盖于真角质层（上表皮）。表皮蜡质通常以晶体的形式存在，并以足够浓度的结晶花传输到植物体的表面。表皮蜡质是一个脂肪复合混合物，主要由长链脂肪族分子组成，包括伯，仲醇，醛类，烷烃类和酯类，这些主要来自于饱和长链脂肪酸的派生(VLCFAs)。每种脂质类都以一系列长链特征出现(e.g.C24,C26,C28,C30)或以一个长链占主要成分。不同物种之间蜡质的承载量和组分是具有不同变化的(Post-Beittenmiller,1996)。甚至在一个物种上，不同器官和组织的蜡质成分也是变化的，但生长期间除外。在生殖生长过程中蜡质的沉积或许受环境信号的变化而影响，如光照，湿度和温度等(Kolattukudy,1996)。蜡质生物合成的第一个阶段为发生在质体中饱和的C16和C18脂酰CoA的延长，产生长度为20和34之间碳原子VLCFA腊前体。通过内质网(ER)的多酶系统-脂肪酸延长酶来催化脂肪酸的延长(vonWettstein-Knowles,1982)。长链脂酰CoA被合成后，它们将通过脱羰基途径转化为醛类中间体和奇数烷烃类，仲醇和酮类(CheesbroughandKolattukudy,1984;Schneider-BelhaddadandKolattukudy,2000)，或者通过脂酰还原途径转化为伯醇和腊酯类(KunstandSamuels,2003).。尽管主要的蜡质生物合成步骤已经被确定下来，但是我们对于酶类的参与以及它们催化生物化学反应的机理的了解是有限的。仅有小部分已知功能编码生物合成酶类基因从拟南芥(Arabidopsisthaliana)和玉米(Zeamays)中被克隆出来。例如：CER6,KCS1,GL8A,GL8B,和CER10是脂肪酸延长酶的组分，是产生VLCFA腊前体所必须的(Xuetal.,1997;Millaretal.,1999;Toddetal.,1999;Fiebigetal.,2000;Dietrichetal.,2005;Zhengetal.,2005)。CER1,GL1,和WAX2是都包含3个富His特征的一系列完整细胞膜酶类(Aartsetal.,1995;Hansenetal.,1997;Chenetal.,2003;Kurataetal.,2003;Sturaroetal.,2005)。尽管其新陈代谢作用已经被阐述，但是目前还不能