本发明提供一种3′‑O‑甲基转移酶突变体及其应用，将源于水稻的野生型植物氧甲基转移酶第284位色氨酸W突变为丙氨酸A得到，所述野生型植物氧甲基转移酶的氨基酸序列如SEQ ID NO:1，所述3′‑O‑甲基转移酶突变体的氨基酸序列如SEQ ID NO:2；通过半理性设计的酶工程策略确定类黄酮3′‑O‑甲基转移酶催化活性关键氨基酸位点，获得优势突变体，明确了定向改造对类黄酮‑3′‑O‑甲基转移酶催化类黄酮化合物合成甲基化类黄酮化合物的优势作用，获得的3′‑O‑甲基转移酶突变体具有优良催化性能，同时通过优化、强化代谢途径，进一步提高甲基化类黄酮化合物产量。