人参皂苷是人参的主要药理活性物质。研究表明,人参皂苷的前体为2,3-氧化角鲨烯,人参中2,3-氧化角鲨烯分别流向人参皂苷和固醇两条支路。环阿乔醇合成酶(CS)和达玛烯二醇合成酶(DS)分别是控制2,3-氧化角鲨烯流向植物固醇和人参皂苷合成途径的关键酶。环阿乔醇合成酶催化2,3-氧化角鲨烯生成环阿乔醇,环阿乔醇经一系列生化反应生成植物固醇。达玛烯二醇合成酶催化2,3-氧化角鲨烯生成达玛烯二醇,达玛烯二醇经一系列生化反应生成人参皂苷。本研究通过反义RNA技术抑制了人参发根CS的表达,使代谢流主要流向人参皂苷,从而达到提高人参皂苷含量的目的。本文首先利用RT-PCR方法从人参总RNA中扩增出901bp的CS基因片段,并把此片段插入到pMD18-T载体上,进而克隆到大肠杆菌JM109中。然后,把CS基因片段以反义方向亚克隆到植物表达载体pBI121中,并转化发根农杆菌A4。利用阳性发根农杆菌A4侵染3年生的人参根片,获得表达反义CS的人参发根。Northern blot分析表明,反义CS发根能表达大量的反义CS-RNA,其正义CS-RNA水平降低。同时,反义CS人参发根的固醇合成水平降低,而人参皂苷含量提高。进一步深入研究表明反义CS人参发根的CS酶活性有所降低,而DS酶活性得到提高。此外,反义发根系早期的2,3-氧化角鲨烯水平也有所提高。