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植物产生种类繁多的特化代谢物，作为抵御植食性动物、病原体和竞争植物的化学防御物质。其中许多化合物也可作为生物学研究的有力工具：通过观察它们对活体系统的影响，揭示基本的细胞机制。在这些代谢物中，来自骆驼蓬（Peganum harmala）的骆驼蓬生物碱具有跨界生物学效应，包括对人类的药理和神经活性作用，以及对其他植物物种的化感和生长抑制作用。然而，骆驼蓬生物碱在植物中靶向的细胞过程尚不清楚。本研究以拟南芥（Arabidopsis thaliana）为模式系统，探究了骆驼蓬生物碱对植物生长和细胞分裂的影响。在所研究的骆驼蓬生物碱中，哈马林碱对根生长的抑制作用最强。定量活细胞成像表明，暴露于哈马林碱会随时间推移逐步引发细胞分裂取向和根细胞形态的异常。此外，我们发现哈马林碱会导致成膜体取向和形态异常，提示其潜在靶标可能与成膜体导向蛋白有关。这些发现表明，哈马林碱有望成为研究植物细胞分裂平面定位机制的化学探针，同时揭示了骆驼蓬生物碱对竞争植物发挥化感作用的一条潜在途径。
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植物产生种类繁多的特化代谢物，作为抵御植食性动物、病原体和竞争植物的化学防御物质。其中许多化合物也可作为生物学研究的有力工具：通过它们对生物体的作用，揭示基本的细胞机制。在这些代谢物中，骆驼蓬（Peganum harmala）产生的骆驼蓬生物碱具有跨界生物学效应，包括对人体的药用和神经活性作用，以及对其他植物物种的化感和生长抑制作用。然而，骆驼蓬生物碱在植物中靶向的细胞过程尚不明确。在本研究中，我们以拟南芥（Arabidopsis thaliana）为模式系统，研究了骆驼蓬生物碱对植物生长和细胞分裂的影响。在所研究的骆驼蓬生物碱中，骆驼蓬碱（harmaline）对根生长的抑制作用最强。定量活细胞成像表明，暴露于骆驼蓬碱后，细胞分裂方向和根细胞形态随时间推移逐渐出现异常。此外，我们发现骆驼蓬碱会导致成膜体的取向和形态异常，提示其潜在靶标可能与成膜体导向蛋白有关。这些发现表明，骆驼蓬碱可作为研究植物细胞分裂面定位调控机制的潜在化学探针，同时揭示了骆驼蓬生物碱对竞争植物产生化感作用的一条可能途径。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
资助信息声明
加拿大自然科学与工程研究理事会探索基金
，RGPIN-2025-04277
加拿大创新基金会，
版权
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本预印本依据
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发布于 2026 年 6 月 2 日。
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骆驼蓬生物碱调控植物的细胞分裂面
Kamryn
Diehl
，
Shayyaine
Ocampo-Dallas
，
Olivia
Hazelwood
，
Joh
Demura-Devore
，
Fabiola
Muro-Villanueva
，
Ryan S
Nett
，
Arif
Ashraf
bioRxiv
2026.05.29.728883；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.05.29.728883
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2026.05.29.728883；
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关键词：哈马林碱 · 植物细胞分裂 · 分裂平面定位 · 成膜体 · 拟南芥 · 化感作用
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.29.728883v1?rss=1