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植物的電向性（electrotropism）：花粉管對電場的反應

 

花粉管對電場的反應（0，20，40，70分鐘）。
圖片來源：Dev. Biol.

之前介紹了阿拉伯芥的根會朝著電場的陰極生長，這篇論文研究了番茄和煙草的花粉管在施加電場下的生長反應。

研究團隊使用番茄和煙草的花粉，在特製的實驗裝置中施加電場，觀察花粉管在不同電場強度下的生長方向變化。另外，研究團隊測試了不同強度的電場（如0.1毫伏/mm）對花粉管生長方向的影響，發現即使在非常低的電場強度下，花粉管也會表現出朝向陽極的轉向行為。

研究團隊還發現無論是朝向陽極還是陰極生長，花粉管的生長速率都會受到影響，通常是減慢。研究者測量了花粉管在無電場（RO）和有電場（Rs，70 mV/mm）情況下的生長速率。他們發現，在電場下，不論是朝向陰極還是陽極生長的花粉管，其生長速率都大約降低了相同的比例。具體來說，向陰極生長的花粉管生長速率減少了大約19%，而向陽極生長的花粉管生長速率減少了大約21%。

特別的是，在煙草的實驗中，研究者觀察到電場還會影響花粉的發芽位置，使得花粉管傾向於從靠近陽極的一側發芽，這一效應在0.4毫伏/mm的電場下就能被察覺。

研究團隊提出，電場可能通過影響花粉管細胞膜的電位來影響生長方向，例如陽極面的膜可能會超極化，而陰極面的膜則可能去極化。此外，電場可能會導致細胞膜上的離子通道等分子重新分布。

不過，並不是所有的花粉管都會朝向陽極生長。早期的一些研究，例如Vinca（長春花屬）和Narcissus（水仙屬）的花粉管，會朝向陰極生長。事實上，這個實驗裡的花粉管有些也朝向陰極生長。

這項研究為理解植物細胞對外部電場的反應提供了新的見解，並可能對研究花粉管導向和植物生殖生理學有所貢獻。

參考文獻：

Wang C, Rathore KS, Robinson KR. The responses of pollen to applied electrical fields. Dev Biol. 1989 Dec;136(2):405-10. doi: 10.1016/0012-1606(89)90266-2. PMID: 2583370.
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