三七隸屬于五加科人參屬，是我國特有的一種傳統(tǒng)名貴中草藥，也是云南最重要的大宗藥材之一。中國科學(xué)院昆明植物研究所與云南農(nóng)業(yè)大學(xué)合作，研究了1年生和3年生三七總皂苷合成的特點，初步揭示了3年生三七中皂苷較高含量分子機理。
三七主要的活性成分為三七總皂苷，具有較好的抗炎、抗腫瘤、抗動脈粥樣硬化和降血壓、降血糖等藥理活性。三七總皂苷在三七根中的含量較低，通常需要3年或3年以上的種植時間來積累，這也是三七需要生長到3年才能達(dá)到采收要求的原因。但長期以來，人們對三七總皂苷積累隨著生長年限的增加而增加的分子機理不清楚。而且，目前對三七皂苷合成酶基因的了解也較少，極大地限制了三七皂苷生物合成的研究。
中國科學(xué)院昆明植物研究所功能基因組學(xué)與利用團隊吳勁松課題組聯(lián)合云南農(nóng)業(yè)大學(xué)朱書生團隊，利用分析化學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)和分子生物學(xué)的方法，深入分析了1年生和3年生三七總皂苷合成的特點。研究結(jié)果表明：三七皂苷R1，Rb1， Rg1在3年生三七根中的含量較高，是1年生根中含量的8倍多；與此對應(yīng)的，皂苷的合成酶基因鯊烯氧化酶、達(dá)瑪烯二醇合成酶等的表達(dá)水平，在3年生三七中均有顯著提高。同時轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)還表明，3年生三七的初級產(chǎn)物合成和代謝能力降低了，而次級產(chǎn)物合成和代謝的能力提高了。他們還克隆了三七中的達(dá)瑪烯二醇及原人參二醇可能的合酶基因，通過基因轉(zhuǎn)化的方法，驗證了它們的功能，并獲得了高產(chǎn)達(dá)瑪烯二醇和原人參二醇的栽培煙草。
研究初步揭示了3年生三七中的皂苷含量較高的分子機理，為今后高產(chǎn)三七皂苷的生物工程合成奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果已發(fā)表于植物學(xué)期刊《植物》上。