黄酮是一类广泛存在于植物体内的次生代谢产物，它具有抗氧化、抑菌消炎、抑制肿瘤细胞活性、抗HIV活性等功能，且毒性较小。相比于其他植物类群，蕨类植物中的黄酮具有含量高，种类多样的特点，但其黄酮的代谢途径仍不清楚，类黄酮3-羟化酶(F3H)属于细胞色素P450家族蛋白，是黄酮合成途径中重要的关键酶之一，主要催化柚皮素和二氢山柰酚，生成圣草酚和二氢槲皮素，而这两种产物是黄酮生物合成途径中重要的中间产物。研究蕨类植物F3H基因，为阐明其代谢途径的分子机制提供基础资料，对揭示植物黄酮代谢的演化及调控机制具有一定的科学意义。　　本研究以红盖鳞毛蕨为实验材料，利用转录组测序和PCR技术对F3H基因进行克隆和表达分析，并对该序列在基因结构，蛋白结构和理化性质三方面做生物信息学分析。本研究的实验结果主要有以下几个方面:　　1.通过Hi-seq2000平台测序，获得红盖鳞毛蕨总计8504366760nt转录组数据。对获得的短序列reads进行数据过滤、组装、拼接获得Unigene总共143604个，将这些Unigene注释到蛋白数据库中，可比对上的编码蛋白库(CDS)有69917个。根据注释结果分析获得F3H可能性基因62条，从中选定7条作为F3H候选基因。　　2.利用转录组测序获得的序列信息，从红盖鳞毛蕨中成功克隆获得7条F3H候选基因的完整ORF区序列，命名为DeF3H-1、DeF3H-2、DeF3H-3、DeF3H-4、DeF3H-5、DeF3H-6、DeF3 H-7，通过生物信息学分析表明，其基因ORF区长度分别为1533bp、1599bp、1539bp、1575bp、1455bp、1590bp、1491bp、分别编码510、532、512、524、484、529、496个氨基酸。　　3.本实验成功构建构建DeF3H-3基因的重组子pET32a-DeF3H-3，并成功转入表达感受态BL21中，使用IPTG诱导获得融合蛋白，经过SDS-PAGE鉴定获得的蛋白大小约为65kDa，与预期的蛋白大小相一致，这为后续的酶活功能鉴定工作奠定了基础。　　4、通过生物信息学分析对获得的DeF3H-3基因的基因结构、蛋白理化性质方面进行预测。预测其分子式为C2605H4158N708O716S25，理论蛋白分子量为57653.48Da，等电点为8.05。氨基酸序列分析结果表明，DeF3H-3的氨基酸序列包含有F3H蛋白的保守区域“LPPGP”和血红素结合域“AGTDT”，与水稻(Oryza sativa)、猕猴桃（Actinidia chinensis）、野茶树（Camellia sinensis）相似性分别为46％、44％、42％，具有的相似性相对较低，DeF3H-3基因在蕨类植物中的功能是否同种子植物中F3H的相一致值得后续进一步实验验证。　　综上，本研究以红盖鳞毛蕨为研究材料，对其进行转录组测序，为红盖鳞毛蕨分子生物学的研究提供了大量的数据。此外，对黄酮生物合成途径中的关键酶之一——类黄酮3-羟化酶基因进行克隆与表达分析，为研究黄酮途径中的功能基因的分子机制做铺垫。此外，也为该基因起源和进化研究提供基础资料。