台湾金线莲（Anoectochilus formasanus）和福建金线莲（Anoectochilus roxburghii）是开唇兰属（Anoectochilus）两个主要的药用种,其主要药效成分为黄酮类化合物,在中医中用来治疗肿瘤、脂肪肝和肝炎等疾病,而其丰富的多糖主要用于食品保健。近年来,野生金线莲资源因过度采集和生态恶化而逐渐枯竭,尝试采用人工栽培和组织培养技术扩大生产,满足市场需求。然而,金线莲药用种间药效成分含量可能不尽相同,人工栽培或培养条件下药效成分的积累与野生植物也有较大的差异。因此,深入研究两物种药效成分的差异,以及人工栽培或组织培养条件对药效成分积累及合成关键基因表达的影响,可为人工栽培或组织培养植株药效成分的提高提供参考。在植物体内,黄酮类化合物通过苯丙烷代谢途径合成,查尔酮合成酶（Chalcone synthase,CHS）是这一途径的关键限速酶。研究这个酶的编码基因在两物种间以及不同栽培或培养条件下的表达差异,及其对黄酮类化合物积累的影响,可为人工栽培或组织培养过程中通过诱导条件诱导提高药效成分含量提供参考。但是,金线莲属所有物种都未进行过基因组学研究,甚至连染色体倍性也不清楚,基因的同源克隆较为困难,更鲜有基因表达方面的报道。本研究用高效液相色谱法分析不同诱导条件对两个药用金线莲物种主要黄酮类化合物积累的影响,并在染色体核型分析鉴定其染色体倍性后,根据转录组分析拼接的转录本克隆CHS基因的编码序列,通过异源表达验证其功能后,用实时定量PCR法检测其在不同诱导条件下的表达差异,探索通过培养条件诱导,促进合成关键基因表达,提高组织培养或人工栽培金线莲黄酮类化合物积累的可能性。主要结果如下:（1）福建金线莲总黄酮含量为台湾金线莲的1.73倍,自由基清除率为台湾金线莲的1.52倍,芦丁、槲皮素和山奈素三种黄酮醇的含量为台湾金线莲的25.76、5.48和6.02倍。在非诱导条件下,福建金线莲的总黄酮类化合物积累量较多,抗氧化性较强,具有更高的药用价值。（2）在紫外光和苯丙氨酸诱导下,两种金线莲总黄酮含量和自由基清除率升高,三种黄酮醇含量下降,花青素含量升高,说明诱导增加的黄酮类化合物主要进入黄酮类合成物合成的花青素支路,没有提高金线莲的药用价值,反而因丙二醛含量升高对植株生长有抑制作用。在NaCl诱导下,两种金线莲总黄酮含量和自由基清除率升高,且福建金线莲的升高幅度大于台湾金线莲。除台湾金线莲芦丁含量变化不大而外,三种黄酮醇和花青素含量均有不同程度升高,其中福建金线莲芦丁升高达21.28倍,而丙二醛含量仅略有升高。由此说明,NaCl诱导比紫外光和苯丙氨酸诱导更能有效提高人工栽培或组织培养金线莲植株的黄酮类化合物含量,而且主要进入黄酮醇支路,可有效对提高金线莲的药用价值。只要诱导浓度适当,不会对植株造成明显的伤害。（3）根据染色体倍性鉴定和转录组测序分析设计特异引物,扩增得到台湾金线莲和福建金线莲CHS基因序列,其核酸序列和推导蛋白序列与兰科近缘物种高度相似,推导蛋白包含CHS蛋白的所有保守结构域和功能位点,在大肠杆菌中的异源表达蛋白具有CHS酶活性,在水稻中的异源表达可提高水稻总黄酮含量。所有这些证据,都证明这两条克隆序列确为台湾金线莲和福建金线莲CHS基因,已提交GenBank注册。（4）两种金线莲的CHS蛋白一级结构的近N-端还发现细胞核定位信号(R⁶⁶-K⁶⁷-R⁶⁸-H⁶⁹),并且实际定位于细胞核,与之前的多数报道相悖,但与拟南芥CHS蛋白的亚细胞定位相同。由此推测,金线莲CHS蛋白可能在细胞核内催化苯丙烷代谢途径中黄酮类化合物的合成,其产物除直接参与基础代谢、逆境应答、生殖发育等众多生长发育过程而外,还可能与相关基因的转录调控有关。（5）台湾金线莲和福建金线莲CHS基因的表达具有显著的器官特异性。在紫外光、苯丙氨酸和NaCl诱导下,两物种CHS基因的表达模式虽然不尽相同,但都有不同程度的上调,可解释金线莲总黄酮含量在这三种诱导条件的升高,也说明CHS酶在金线莲黄酮类化合物合成代谢中的关键限速作用。在两个金线莲CHS基因启动子序列中,均发现包含启动子增强元件、光响应元件、厌氧应答元件等顺式作用元件,可解释CHS基因表达响应紫外光和NaCl诱导的机制。综上所述,福建金线莲黄酮类化合物积累大于台湾金线莲,药用价值更高。虽然紫外光和苯丙氨酸诱导也可通过对CHS基因表达的上调,促进总黄酮含量升高,但增加的黄酮类化合物主要进入花青素支路,没有提高金线莲的药用价值,反而因丙二醛含量升高对植株生长有抑制作用。然而,NaCl诱导不仅可通过对CHS基因表达的上调促进总黄酮含量升高,而且主要进入黄酮醇支路,有利于提高金线莲的药用价值。只要诱导浓度适当,不会对植株造成明显的伤害,在生产上也容易实施。