桑树（Morus alba）是一种重要的经济作物,其成熟果实中富含类黄酮化合物和花青素,在食品、化妆的领域应用广泛。查尔酮异构酶类似蛋白（Chalcone isomerase like,CHIL）被称作类黄酮生物合成增强子,它属于第四类查尔酮异构酶（Chalcone isomerase,CHI）,不具备CHI活性,但是依然影响植物类黄酮的积累。黄烷酮3-羟化酶（Flavanone 3-hydroxylase,F3H）催化柚皮素转化为二氢黄酮醇,并参与黄酮醇和花青素的生物合成。近几年的研究结果表明,类黄酮生物合成途径上游的基因可能影响类黄酮化合物的合成产量。本研究在桑树中克隆了CHIL和F3H基因,并对这两个基因开展了功能分析,初步揭示了桑树中CHIL和F3H在类黄酮生物合成途径中的作用,以及通过调控这两个基因表达水平对桑树中类黄酮和花青素含量的影响。主要结果如下:1、在Morus DB数据库提交已发表的不同植物的CHIL和F3H序列,利用HMMER Search,查找同源序列,并设计引物,从桑树中克隆获得Mazs CHIL和Mazs F3H基因。其中,Mazs CHIL基因的开放阅读框长度为627bp,编码209个氨基酸。F3H基因的开放阅读框长度为1098bp,编码365个氨基酸,命名为Mazs F3H（Gen Bank登录号:ON055162）。对CHIL和F3H进行系统进化树分析可发现,桑树Mazs F3H与其他物种的F3H聚类在一起,与同属于2-酮戊二酸依赖性双加氧酶（2-ODD）超家族的FLS和ANS可区分来;系统发生分析显示桑树Mazs CHIL基因属于第四类CHI。体外酶活分析显示Mazs F3H可以催化柚皮素生成二氢山奈酚。2、利用q RT-PCR方法对桑树的叶片、芽、茎和不同发育时期果等不同器官进行组织表达谱分析。本实验研究得到CHIL在桑树叶中表达水平最低,几乎不表达,在不同发育时期的果实中都呈现较高表达水平。F3H在桑树的芽中几乎不表达,在茎、子房和柱头中观察到中等表达水平,在叶中表达量最高。3、为了探索CHIL和F3H在类黄酮生物合成途径中的作用,对两个基因进行VIGS（Virus induced gene silence）敲低和瞬时过表达的实验。桑树中敲低Ma CHIL和烟草中瞬时过表达Mazs CHIL都显示Mazs CHIL的基因表达水平与总类黄酮含量有正相关的关系。在成功VIGS敲低F3H的桑树中,不同敲低水平对花青素和类黄酮含量影响不同,结果表明只有当F3H基因的表达水平下调超过70%时,才可能导致花青素含量的降低。在瞬时过表达Mazs F3H的烟草中,花青素含量却显著降低,总类黄酮含量则没有显著的变化。4、为研究桑树F3H表达水平对其它花青素合成相关基因的影响,在VIGS敲低F3H的桑树中,测定花青素生物合成途径中的各个基因的表达水平。CHS、CHI2和CHIL等F3H的上游基因都表现出了不同的变化。在F3H表达水平降低大于70%的桑树中,上游基因中CHS在植物中的表达增加,而CHI2表达降低,被报道为CHS相互作用蛋白并在增强类黄酮生物合成方面发挥作用的CHIL显示无明显变化。参与花青素生物合成的下游结构基因（包括F3’H和ANS）显著降低,负责黄酮醇生物合成的FLS在F3H下调的桑树中的表达水平显着增加。因此结果表明下游花青素生物合成相关基因F3’H和ANS与F3H共表达,并且负责花青素积累,而不同类黄酮生物合成途径的上游基因对F3H表达水平的干扰有着不同的反应。