一、研究背景
三七 Notoginseng Radix 为五加科（Araliaceae）人参属 Panax L.植物三七 Panax notoginseng (Burk.) F. H. Chen 的干燥根，主产于我国云南、广西及四川等地，野生或栽培。其性甘、微苦，温。主入肝、胃、大肠经，具有“化癖止血,消肿定痛”的功能，可用于外伤出血、咳血、蛆血、下血、血痢等出血病症，亦可用于刀伤、箭射等。上世纪末，国内外学者对三七进行了广泛的药理研究和临床实验，取得了大量的新成果，使三七的医学应用领域得到了有力地拓展[1]。
三七中含有皂苷、黄酮、挥发油、氨基酸、多糖等多种化学成分，通常认为其主要活性成分为三萜皂苷(saponins)，包括人参皂苷(ginsenosides) 、三七皂苷(notoginsenosides)等。迄今为止，已从三七中分离得到超过50种达玛烷型四环三萜皂苷，现代药理学研究发现，三七对血液系统、心血管系统、中枢神经系统、免疫系统、内分泌炎症系统等具有不同功效。因为对于内、外部出血均有良好疗效，其被作为治疗各种损伤的首选中草药；对心血管系统具有抗心律失常、抗心肌损伤、抗动脉粥样硬化、降血压、耐缺氧的作用；对中枢神经系统具有脑损伤保护、改善脑梗塞症状、耐缺氧、改善记忆、镇静作用；此外，还具有抗炎、延缓衰老、抗肿瘤等生理活性[2]。随着三七药理活性研究的不断深入，其应用领域越来越广泛，市场需求日益增加。
目前，从三七中获得三萜皂苷的主要途径为从三七中提取分离、细胞或组织培养。由于生长周期较长、生长环境特殊、栽培土地不能重复利用，三七大田栽培困难；细胞或组织培养的方法产率低、目标代谢物含量不稳定，在商业上尚无应用。鉴于上述原因，三七的供应难以满足持续增长的市场需求。近年来，植物次级代谢途径的基因调控已成为分子生物学研究的热点与难点。随着植物三萜皂苷生物合成途径的明了化，使得通过代谢工程手段调控三七皂苷的生物合成成为可能[3]。因此，近年来转录因子调节药用植物发育及活性成分合成的研究备受关注，转录因子AP2/ERF家族是植物最大转录因子家族之一。
二、AP2/ERF转录因子
AP2/ERF 转录因子家族，也称 AP2/EREBP，是植物特有的一类转录因子，近年来已从拟南芥、烟草Nicotiana tabacum L.、水稻 Oryza sativa L.、玉米Zea mays L.、番茄 Solanum lycopersicum L.、长春花等多种植物中分离获得。它们在植物的生长[4-5]、发育、各种生物和非生物胁迫[6-7]以及多种生理生化反应中发挥重要作用。AP2/ERF家族成员在结构上含有一个或多个 AP2/ERF 结合域。每个AP2/ERF 结合域有 2 个保守序列块（block）——YRG 元件和 RAYD 元件。RAYD 元件含由 18 个氨基酸残基组成的高度保守的核心序列，该核心序列可能参与 AP2/ERF 转录因子与其他转录因子或 DNA 的相互作用[8]。
在青蒿中克隆得到的受甲基茉莉酸诱导的AP2/ERF类转录因子AaERF1、AaERF2和AaORA均可以调控倍半萜类物质青蒿素的生物合成，过表达该类转录因子显著提高了青蒿素合成途径的关键基因细胞色素P450基因等基因的表达量，从而大幅提高了转基因青蒿中青蒿素的含量。
诱导因子是一类特殊的植物信号物质，植物在接触到此类信号分子后发生防御反应，诱导产生特定的酶，催化合成具有特殊生理活性的小分子化合物——次生代谢产物。常见的诱导因子包括茉莉酸类化合物、水杨酸、壳聚糖、重金属等。
在三七的研究中发现，茉莉酸类物质作为一种信号分子可以诱导三七细胞培养物中三萜皂苷类物质的显著改变。甲基茉莉酸处理还可以显著提高三七不定根中皂苷类次生代谢物质的生产，且对二醇型皂苷合成的作用大于三醇型皂苷的合成。因此，构建受甲基茉莉酸诱导的AP2/ERF类转录因子过表达载体及其抑制载体，将在三七三萜皂苷的生物合成中发挥极为关键的调控作用。
转录因子对萜类合成途径的调节是通过与其合成途径关键基因启动子结合而实现的。一般情况下，被调控基因启动子中均含有特定转录因子能识别的元件。[9]
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