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本研究以差异儿茶素代谢的南昆山毛叶茶（MY）和英红九号（YH）为材料,从代谢组学和转录组学角度揭示两材料在代谢物组成及对应酶基因表达上的差异,并对类黄酮物质及其合成酶基因的表达进行验证,在此基础上重点选取儿茶素合成通路差异表达的关键酶基因ANR,进行基因克隆与比对分析,测定比较原核表达酶的催化功能差异,发展ANR基因特定抗体并用Western-blot技术分析其在两研究材料中翻译水平的表达差异,经酵母双杂交技术和亚细胞定位技术测定了克隆基因间的表达蛋白互作特性及亚细胞定位情况。另外,借助转基因技术,将克隆的ANR基因在模式植物烟草中进行过表达及在茶叶愈伤组织中借助CRISPR-Cas9基因打靶技术抑制/敲除ANR基因表达,探究ANR基因表达变化对合成通路相关酶基因表达及代谢物合成的影响,获得结果主要如下:（1）代谢组学分析及理化验证靶向代谢组分析表明,MY和YH两研究材料具有明显的差异代谢特征,并主要富集到咖啡碱、苯丙烷、黄酮和黄酮醇、精氨酸和脯氨酸、花青素等次级代谢通路。分析获得差异代谢物共225个,其中57个差异代谢物（33个下调,24个上调）参与到苯丙烷和类黄酮代谢途径,包括儿茶素及其衍生物、黄酮、黄烷酮、黄酮醇和花青素。根据代谢组学结果,选取类黄酮代谢物采用HPLC测定验证,结果表明MY中的儿茶素总含量低于YH,分别为106.02 mg/g和181.51 mg/g。在儿茶素组成中,MY中以非表型儿茶素为主并占儿茶素总量的70.48%,特别是GCG含量占儿茶素总量的47.14%;YH中儿茶素组成则以表型儿茶素为主并占儿茶素总量的90.63%,其中ECG含量最高占到儿茶素总量的34.57%。另外,花青素、花色苷含量方面,MY中的均高于YH,前者分别为0.42 mg/g和2.84 mg/g,后者分别为0.18 mg/g和2.24 mg/g,前者分别为后者的2.33倍和1.27倍。（2）转录组学分析及q RT-PCR验证对转录组高通量测序及有参分析表明,MY和YH两研究材料中基因转录水平具有较大差异,并鉴定出9212个差异基因,其中4425个上调,4787个下调。KEGG注释表明,共有44个差异基因（5个上调,39个下调）参与到类黄酮代谢途径。其中类黄酮代谢的关键酶基因PAL、4CL、CHS、F3H、F3’H、F3’5’H、FLS、DFR、LAR、ANS、ANR和UFGT中,除UFGT家族基因不同成员存在上、下调之外,其它基因在MY中的相对表达量均低于YH。根据转录组分析结果,选取类黄酮代谢通路中的12个差异表达关键酶基因利用q RT-PCR验证。结果表明,MY中4CL、CHS、F3’H、F3’5’H、FLS、DFR、LAR、ANS、ANR1、ANR2、UFGT2和UFGT3基因表达均显著低于YH,而PAL、F3H和UFGT1在MY中表达量显著高于YH。对比分析表明,除PAL、F3H基因外,q RT-PCR分析结果均与转录组结果一致。（3）ANR基因克隆与酶活测定利用RT-PCR技术,从MY和YH中分别克隆到ANR的两个家族基因ANR1和ANR2基因,其编码区开放阅读框（OFR）分别为1014 bp和1047 bp,与国际数据库中登陆的茶叶ANR基因同源性均超过92%。ANR1、ANR2基因在对应两研究材料间的同源性分别为99.6%和98.6%,而同一材料中ANR1与ANR2间的序列同源性均在82%左右。原核表达结果表明,ANR1和ANR2酶蛋白均为可溶性蛋白,酶促催化中两种酶蛋白以飞燕草色素为底物均可检测到产物EC和GC,以矢车菊素为底物则均能检测到产物EGC和EC。此外,ANR1酶蛋白在酶促催化中以矢车菊素为底物时同时合成产物GC。（4）ANR蛋白表达、互作和亚细胞定位分析根据克隆基因序列利用人工合成多肽免疫新西兰兔制备ANR1及ANR2对应抗体,抗体效价均超过1:80 000,与目的蛋白杂交后均条带单一,表现特异性强。利用所制备的特异抗体进行Western-blot分析,结果表明ANR1蛋白在MY中的表达量显著高于YH,ANR2蛋白在MY中表达量略低于YH,但差异不显著。利用酵母双杂交系统对茶叶中克隆的ANR1和ANR2两个基因进行蛋白互作分析,结果表明两个基因表达的蛋白不存在互作关系。利用烟草亚细胞定位技术对两个基因的表达蛋白定位情况进行分析,结果将ANR1和ANR2蛋白均定位于叶绿体、细胞质、细胞膜和细胞核中。（5）ANR基因的转基因功能验证以模式植物烟草为转化受体对ANR基因进行转基因过表达验证,结果表明,烟草中过表达茶叶ANR1和ANR2基因均能显著提高烟草叶片黄酮类化合物总含量,并调节花青素含量,影响烟草花色,同时检测到CHI、CHS、F3’H、DFR、LAR、ANS基因的表达提高,而UFGT基因的表达降低现象。以茶叶愈伤组织为转化受体利用CRISPR-Cas9基因打靶技术,成功将CRISPR-Cas9/ANR1重组载体转化至茶叶愈伤组织。愈伤组织中靶基因组测序分析表明打靶成功。对获得的抗性转基因愈伤组织基因转录水平分析表明,ANR1基因的相对表达量下将至0.03,较比非转基因组织中ANR1基因的表达下调35.25倍。此外,检测到FLS、F3H、F3’H、CHS、DFR、LAR基因的表达量也显著降低,而PAL、4CL、UFGT基因的表达则明显升高。