本发明涉及一种黄酮合酶I/黄烷酮‑3‑羟化酶及在黄酮类化合物合成领域的应用。本发明公开了一种松叶蕨黄酮合酶I/黄烷酮‑3‑羟化酶,其氨基酸序列为SEQ ID No.1所示的氨基酸序列。本发明首次从蕨类植物中克隆鉴定的一个可以在黄烷酮C2和C3位之间引入双键或C3位引入羟基的双功能酶。其对常见的黄烷酮化合物有较高的催化活性,为生产黄酮类化合物提供了一个候选基因。PnFNS I/F3H可以在大肠杆菌体内可合成黄酮和二氢黄酮醇,在转基因拟南芥中同时提高植物黄酮和黄酮醇类化合物含量。该基因可用于在大肠杆菌和植物底盘中生产黄酮和黄酮醇类化合物,具有较高的应用价值。