植物激素以及一些次级代谢产物在植物生长发育过程中具有重要的调节作用。Narciclasine（NCS）作为一种从水仙鳞茎中纯化的天然活性物质,能够显著影响拟南芥、水稻和小麦的胚后发育过程,如延迟种子萌发和抑制胚根伸长等。然而,鉴于NCS同时还具有抑制癌细胞生长等多种生物活性,研究其对植物生长发育的作用机制也异常困难和复杂。到目前为止,科学家对NCS抑制拟南芥等模式植物根胚后发育的机制知之甚少。基于这些原因,本文以拟南芥为模式植物,研究了天然活性物质NCS对拟南芥根胚后发育的影响,揭示了其中的可能作用机制。主要结果如下：1、NCS抑制拟南芥根的胚后发育。经NCS处理后,拟南芥初生根生长和侧根发育受到严重抑制,种子萌发时间推迟。侧根发育时期实验表明,NCS能够抑制侧根原基1期的发生,但是这种抑制作用并非通过改变拟南芥根中柱鞘细胞的特性实现。进一步通过各种植物激素,如生长素、细胞分裂素和赤霉素等,与NCS共同处理发现,0.5和5μM NCS对根生长的抑制作用不能得到恢复,说明NCS影响拟南芥根胚后发育不是由于这些植物生长调节物质的短缺所致。2、NCS影响拟南芥根分生区细胞的分裂和分化,且具有浓度依赖性。借助激光共聚焦显微镜,我们发现经NCS处理过的拟南芥根尖表现出分生区膨大、细胞分裂被抑制,且细胞变大的现象。鉴于细胞分裂和细胞伸长由细胞周期基因控制,因此我们选用了参与G1/S和G2/M期的细胞周期激酶CDKA1:1::uidA和细胞分裂特异性基因CYCB1:1::uidA两个标记系观察NCS对细胞分裂和细胞分化状况的影响。组织化学染色结果表明,不同浓度NCS处理两天后,CYCB1:1::uidA的表达均有不同程度的抑制,其中1和5μM NCS完全抑制该基因的表达;但CDKA1:1:uidA的表达直至处理四天后才表现出部分的抑制,说明处于分裂期的细胞对NCS更加敏感。进一步研究发现,0.5和1μM NCS能够促进中柱鞘细胞的分化和根毛的发生,而5μM NCS则抑制细胞的分化。3、NCS抑制烟草BY-2细胞由S期向G2期的转移。显微观察发现,NCS能明显抑制烟草BY-2细胞的细胞分裂,处理后细胞变大,其表型类似于在不含2,4-D培养基中生长的BY-2细胞。流式细胞仪分析发现,除去同步化试剂aphidicolin后3 h,NCS处理和对照均有约35%的细胞处于S期,说明NCS不影响G1-S期的转移；继续处理至12 h发现,0.5μM NCS处理下,S期细胞显著积累,而5μM NCS处理则仍保持3h的比例不变。qRT-PCR结果表明,NCS能够显著促进G1-S期,抑制G2-M期周期基因的表达。这些结果说明,NCS可能通过影响细胞周期组件的功能和/或活性,抑制烟草BY-2细胞由S期向G2期的转变。4、NCS干扰拟南芥根尖细胞分裂与分化的平衡。qRT-PCR结果表明,NCS能够影响拟南芥根尖主要细胞周期基因的表达,总体表现为促进G1/S期、抑制G2/M期周期基因的表达,且0.5和5μM NCS处理表现出不同的表型。进一步对一个主要S期基因E2Fa及其下游基因表达分析发现,NCS能够明显促进E2Fa的表达,其下游基因的表达却并未明显促进,甚至被抑制的现象,表明E2Fa/DPa转录因子的活性受到NCS严重影响,从而阻碍拟南芥DNA合成。这可能与E2Fa/DPa的抑制因子RBR表达受到NCS上调有关。在这一过程中,5μMNCS相比0.5μM NCS具有更强的抑制作用。另外通过qRT-PCR、免疫印迹和P10CKS1At细胞周期依赖性激酶（CDK）活性实验表明,经NCS处理后,细胞周期抑制基因KRPl的表达以及KRP2蛋白均在拟南芥根中积累,同时CDK活性受到严重抑制。处理至48 h,5μM NCS对CDK活性的抑制更加明显。综合以上结果,0.5μM NCS可能仅抑制M期所需的CDK活性,而5μM NCS则抑制S和M期所必须的CDK活性,因此表现出两种浓度NCS处理的不同表型。5、NCS通过影响生长素运输基因的表达和定位,调节拟南芥根中生长素的分布和极性运输。拟南芥根尖淀粉粒染色实验表明,NCS能够在短时间内（6小时）让根冠柱细胞的淀粉粒减少直至消失,并显著影响拟南芥根的向地性。通过生长素响应因子DR5::uidA的染色实验发现,NCS处理两天以后,根尖分生区的生长素分布更集中在静止中心区域。生长素极性运输实验表明,NCS能够强烈抑制根中生长素向顶和向基的运输。进一步的qRT-PCR结果证实,NCS干扰了拟南芥根中生长素运输基因的表达,表现为促进PIN2、PGP1和AUX1,抑制PIN1、PIN3、PIN7和PGP19的表达。另外,通过对PIN2:GFP的显微观察我们发现,NCS能够影响PIN2蛋白在细胞膜上的极性定位。综合以上结果证实,NCS能够影响生长素运输基因的表达和定位,进而改变了生长素在拟南芥胚根中的运输和分布,因此抑制了其根的胚后发育。