三七隸屬于五加科人參屬，是我國(guó)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(guó)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(diǎn)，初步揭示了3年生三七中皂苷較高含量分子機(jī)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(dòng)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(shí)間來積累，這也是三七需要生長(zhǎng)到3年才能達(dá)到采收要求的原因。但長(zhǎng)期以來，人們對(duì)三七總皂苷積累隨著生長(zhǎng)年限的增加而增加的分子機(jī)理不清楚。而且，目前對(duì)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(guó)科學(xué)院昆明植物研究所功能基因組學(xué)與利用團(tuán)隊(duì)吳勁松課題組聯(lián)合云南農(nóng)業(yè)大學(xué)朱書生團(tuán)隊(duì)，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(diǎn)。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(duì)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(shí)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)還表明，3年生三七的初級(jí)產(chǎn)物合成和代謝能力降低了，而次級(jí)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(yàn)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(jī)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。