本发明公开了白木香来源的Ⅲ型聚酮合酶AsPKS5及其编码基因和应用。本发明基于白木香的基因组及转录组数据筛选了得到了新的聚酮合酶AsPKS5，其氨基酸序列为SEQ ID NO.4所示，其编码基因的核苷酸序列为SEQ ID NO.3所示。本发明通过异源表达获得重组Ⅲ型聚酮合酶AsPKS5，酶活性催化实验表明其具有多种催化活性，能应用于体外或体内催化合成苄基丙酮类、吡喃酮类或喹诺酮类化合物的生产等，也可应用于指导含有相关物质的药用植物的分子育种。