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种子萌发是一个复杂的过程。萌发时种子必须从成熟脱水的生理状态快速恢复,重新开始持续强度的新陈代谢,完成基本的细胞活动,从而允许胚突出,并且为随后的幼苗生长做好准备。大多数被子植物的种子在成熟期是休眠的,而且在萌发发生之前休眠必须被打破。许多研究都证明脱落酸(ABA)和赤霉素(GA)这两种激素在种子休眠和萌发中具有拮抗的作用。研究也显示许多化学物质,包括天然的和人工合成的,能够通过调节激素水平促进或者抑制种子的萌发。Narciclasine (NCS)是从水仙鳞茎及其分泌液中分离纯化的一种生物碱,在植物生长发育过程中显示了明显的抑制作用。本文以拟南芥为材料,研究了水仙提取物NCS延迟拟南芥种子萌发的作用机理及信号转导过程。研究结果表明：(1)NCS以浓度依赖方式延迟拟南芥种子的萌发。1μM NCS可使拟南芥种子的萌发延迟4d左右,外源赤霉素(GA)不能缓解这种作用。外源添加GA生物合成的抑制剂PAC和脱落酸(ABA)均可加剧NCS对拟南芥种子萌发的抑制作用。说明NCS对种子萌发的延迟作用可能与GA和ABA的调节相关。(2)用GA和ABA信号传导和代谢突变体的研究发现,与对照相比,GA和ABA信号传导和代谢相关的突变体对NCS的响应发生了改变。与野生型对照相比,NCS处理可显著促进GA信号传导突变体della、dellaq、gai-1种子的萌发；NCS处理对GA合成的单突变体ga20ox1、ga20ox2以及ga3ox1的作用不明显,而使双突变体ga20ox1/ox2以及ga4-1、ga5-1的萌发率明显低于对照,对于合成无活性GA的突变体ga2ox1和ga2ox2而言,其萌发率相对野生型是增加的；NCS处理后,ABA缺失突变体aba2-3、aba1以及ABA不敏感突变体abi-1、 abi4-102的萌发率都高于野生型对照,尤其是aba2-3。上述结果一方面显示GA和ABA参与调节NCS对种子萌发的延迟,另一方面NCS延迟种子萌发的作用可能是通过改变二者的代谢和信号途径实现的。(3)遗传水平的研究还发现,NCS不仅可以下调GA合成相关的基因GA3ox和GA20ox,上调GA降解相关基因GA2ox;而且它还使ABA降解相关的基因CYP707A家族相关基因的表达量降低,ABA合成相关的基因DCED6和DCED9的表达量增加。另外,研究还发现pRGA::GFP-RGA种子中GFP标记的RGA的蛋白量在NCS处理之后也明显增加,半定量RT-PCR检测RGA的表达水平的改变也进一步证实了这种增加,这就表明在吸涨前期NCS可以使拟南芥种子维持较高水平DELLA蛋白如RGA,短期内阻断GA的信号转导。ABI家族和ABF家族是ABA信号途径的重要组成部分,二者均可响应ABA的变化。NCS处理后,ABI家族和ABF家族相关基因的表达量也发生了改变,尤其是ABI3表达量显著增加,ABI3::GUS的种子中也检测到了ABI3蛋白降解的延迟。(4)外源过氧化氢(H2O2)、硝普钠(NO供体,SNP)和NCS共处理发现,二者均能缓解NCS对拟南芥种子萌发的延迟作用。综上,NCS延迟拟南芥种子萌发是通过影响GA和ABA的代谢和信号途径实现的。