类黄酮化合物作为植物体内重要的次生代谢产物,对植物体有多种重要的生理功能。查尔酮异构酶以柚皮素查尔酮或6’-脱氧查尔酮为底物,相应生成(2S)-黄烷酮或(2S)-5-脱氧黄烷酮。黄烷酮作为CHI的直接催化产物,是生成其他类黄酮物质的重要底物之一,因此CHI对茶树体内类黄酮的积累有着至关重要的作用。本实验以舒茶早为实验研究材料,对茶树查尔酮异构酶进行功能分析,主要内容如下:1、通过茶树转录组数据分析,筛选出4条编码查尔酮异构酶的基因序列,CsCHIa、CsCHIb、CsCHIc和CsCHId。通过PCR扩增得到各自开放阅读框。利用DNAMAN和MEGA软件,对4条基因进行氨基酸序列分析和进化树分析,结果显示CsCHIa属于 Type Ⅰ,CsCHIb 属于 Type Ⅳ,CsCHIc 和 CsCHId 属于 Type Ⅲ。2、通过qPCR对4条CsCHI的表达图谱进行分析,结果显示他们都具有组织表达特异性和诱导表达特异性。3、通过原核表达体系,对这四条CsCHI在植物体外的功能进行了研究。结果显示,CsCHIa蛋白在体外具有催化柚皮素查尔酮的功能,其他3条基因则不具有。4、通过拟南芥、烟草的遗传转化技术,对CsCHIs在植物体内的功能进行研究。CsCHIa增加了突变体tt5果荚中原花青素和黄酮醇糖苷含量,恢复突变体种皮颜色至棕色。CsCHIa与CsCHId增加了野生型拟南芥果荚中的原花青素和黄酮醇糖苷的含量,CsCHIb也增加野生型拟南芥中黄酮醇糖苷的含量;4条基因都使转基因烟草花中花青素含量上升,其中CsCHIa最显著;CsCHIb、CsCHIc使转基因烟草中黄酮醇糖苷含量上升。通过对四条查尔酮异构酶的分析,发现CsCHIa具有体外催化酶活,增加转基因拟南芥和烟草中的花青素、PAs以及黄酮醇类化合物的积累;CsCHIb能增加拟南芥和烟草中花青素以及黄酮类化合物的积累;CsCHIc能增加烟草中花青素及黄酮类化合物的积累;CsCHId增加拟南芥中黄酮类化合物的积累。