本发明公开了一种由紫花苜蓿γ-生育酚甲基转移酶基因编码的蛋白,其中,该蛋白具有SEQ ID No:2所示的氨基酸序列,或者该蛋白具有将SEQ ID No:2所示的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加后仍具有γ-生育酚甲基转移酶活性的氨基酸序列。本发明还涉及该蛋白的编码基因,以及含有该基因的表达载体和细胞,同时还涉及一种培育α-生育酚含量高的紫花苜蓿的方法和它们的应用。本发明提供的紫花苜蓿γ-生育酚甲基转移酶基因(MSTMT)在紫花苜蓿中的表达可以显著提高紫花苜蓿中α-生育酚的含量。该基因的发现为提高主要牧草植物(特别是豆科植物,如紫花苜蓿)中α-生育酚的含量提供了基因资源,在基因工程改良牧草的研究中将发挥重要作用。