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人参皂苷和植物甾醇均可利用甲羟戊酸途径生物合成,并拥有相同的前体物质,即2,3-氧化角鲨烯（2,3-oxidosqualene）。人参中甲羟戊酸途径中的2,3-氧化角鲨烯有5条代谢支路,其中2条与人参皂苷类物质的合成有关,2条与植物甾醇类物质的合成有关,另外一条与羽扇豆醇的合成有关。卵磷脂甾醇酰基转移酶（lecithin sterol acyltransferase,LCAT）能够将植物甾醇酰化为甾醇酯,沉默该基因可能造成植物中游离态甾醇的积累,从而反馈抑制2,3-氧化角鲨烯下游代谢中2条与人参皂苷合成无关的代谢支路,进而使2,3-氧化角鲨烯更多的流向人参皂苷合成支路。研究卵磷脂甾醇酰基转移酶基因在人参皂苷合成中的功能,有利于从代谢角度调控人参中单体皂苷和总皂苷含量。本研究利用实验室已经建立的248,993 unigenes数据库及其表达量数据库,通过对人参中LCAT基因家族的生物信息学分析,筛选获得7条人参LCAT基因（PgLCAT）基因。利用诱导子调控人参发状根,研究这7条基因的表达情况,选择1条与参与人参皂苷生物合成具有显著影响的PgLCAT5基因进行克隆及其超表达载体的构建,并对其利用农杆菌介导法转化胡萝卜,为日后进一步验证人参中该基因功能奠定基础。取得的结果如下:1、将筛选得到的7条PgLCAT基因用Blast2GO软件进行比对注释,结果显示7条基因序列长度分布在400bp-2000bp之间。序列的同源性比对结果显示与黄胡萝卜（Daucus carota subsp.sativus）和节节麦（Aegilops tauschii subsp.tauschii）最高,表明人参中的LCAT基因可能与这两个物种在起源进化上相近。2、构建的系统进化树结果显示,7条PgLCAT分为三支,其中3条与黄胡萝卜的遗传距离较近,另3条与节节麦的遗传距离较近,最后一条与烟草、番茄和马铃薯的遗传距离较近,这也和之前的Blast分析结果即序列同源性最高的为黄胡萝卜和节节麦吻合。3、表达活动规律结果显示:在人参14个组织部位,PgLCAT1、PgLCAT2和PgLCAT7在果柄中表达活动旺盛,PgLCAT5在叶片表达活动旺盛;在42个农家品种根,PgLCAT1在S29农家品种具有地域表达特异性。4、PgLCATs与人参皂苷合成关键酶基因的互作网络结果显示,在7个PgLCAT基因中,PgLCAT5与人参皂苷合成关键酶的联系最紧密,因此,从以上生物信息学结果分析得出,PgLCAT5基因参与人参皂苷的生物合成。5、PgLCATs表达量与人参皂苷含量的相关性分析结果显示,PgLCAT5表达量与人参皂苷Rb1和总皂苷含量之间存在着极显著的正相关关系,该分析结果与荧光定量PCR验证结果相一致。6、在MeJA诱导条件下的人参发状根中,部分人参单体皂苷含量及总皂苷含量有明显变化,PgLCAT5基因与人参皂苷合成关键酶达玛烯二醇合成酶（Dammarenediol synthase,DS）鲨烯环氧酶（Squalene epoxide,SE）细胞色素P450（Cytochrome,CYP450）基因的表达模式趋势一致,因此,从诱导子调控实验上推测PgLCAT5基因参与人参皂苷的生物合成。7、本实验克隆PgLCAT5基因,获得了1438bp的全长基因片段,并成功构建PBI121-PgLCAT5超表达载体,共转化10394块胡萝卜外植体,获得111株抗性苗。经过PCR和杂交检测,其中37株为阳性转基因植株,转化率约为0.35%。