紫色甘薯(purple sweetpotato)是栽培甘薯[Ipomoea batatas(L.)Lam．]中一个具有独特遗传性状和经济价值的特色品种类型，因块肉呈深紫色而得名。紫色甘薯色素的分离和鉴定结果表明，其主要成分为花青素(cyanidin)。类黄酮3’-羟化酶(F3H)是色素合成途径一个重要分支酶，使色素合成向花青素合成分支方向进行。本研究针对紫色甘薯在应用上的巨大潜力和理论研究中试材的独特性，以花青素合成和积累的重要分支酶基因F3H基因作为研究对象，通过对其的克隆、序列测定、生物信息学分析来探讨其结构特征，为将来研究F3H表达调控方式与花青素在块根中特异性合成和积累的关系，从而在分子水平上阐明紫色甘薯块根花青素高含量的原因和机理奠定基础。 以紫色甘薯块根为试材，比较SDS/酚法、CTAB法和改良CTAB法提取其总RNA效果的优劣，其中改良CTAB法提取的总RNA产量高、质量好，最终选定其为提取紫色甘薯块根总RNA的最优方法。 参考旋花科甘薯属植物圆叶牵牛(Ipomoea purpurea)、裂叶牵牛(Ipomoea，nil)和三色牵牛(Ipomoea tricolor)及已报道的其它高等植物的F3H cDNA核苷酸序列，设计一对特异性引物，采用RT-PCR技术，克隆了长度为1554bp的ORF片段。根据获得的ORF结果，设计两对引物分别扩增紫色甘薯F3H的5’-UTR(10bp)和3-UTR．(88bp)，将ORF、5’-UTR和3’-UTR拼接得到紫色甘薯F3HcDNA全长(1755bp)，命名为IbF3H。IbF3H的核苷酸序列与甘薯属其他物种F3H基因的同源性均在75﹪以上，与矮牵牛(petunia hybrida)F3H基因的同源性为71.7﹪，与拟南芥(Arabidopsis thaliana)F3H的同源性只为60﹪，相对较低。由IbF3H的cDNA推导出所编码的氨基酸序列长度为517，分子量为57.44 KD。对其进行保守功能结构域搜索以及基序鉴定表明，该序列是一个典型的细胞色素P450成员，同时含有F3H特异基序：VVVAAS、GGEK和VDxKG。IbF3H二级结构主要由a螺旋和无规卷曲组成，a螺旋主要集中在氨基酸序列的中部，末端由β折叠穿插连接。以上结果有力地证明，所克隆的序列(IbF3H)是编码甘薯类黄酮3-羟化酶(IbF3H)的全长cDNA序列。这是首次从栽培甘薯中克隆获得F3H基因序列的报道。为了验证以上生物信息学分析结果，本文将IbF3H替换了pCAMBIA1301中的CUS基因，构建了植物表达载体pCEIbF3H，并将其导入拟南芥F3H蛋白缺失突变体中进行功能验证。现已获得导入IbF3H的转基因拟南芥T1代种子，对其鉴定及功能互补分析尚有待完成。