Quando os grãos de pólen são liberados das anteras e então capturados na superfície do estigma, eles obtêm água e outros recursos do estigma para germinação e alongamento do tubo polínico. Uma vez que o tubo polínico penetra na camada externa da parede celular estigmática, ele cresce no espaço apoplástico até o ovário para fertilização. No ovário, dois espermatozóides são liberados da ponta do tubo polínico; um deles fertiliza a célula-ovo e o outro a célula central, denominada dupla fertilização, resultando no desenvolvimento da semente. Como a polinização é mediada pelo vento, insetos e pássaros, pólen de outras espécies, patógenos e poeira, bem como pólen da mesma espécie, podem chegar à superfície do estigma. Portanto, os estigmas requerem a capacidade de selecionar o pólen adequado para obter uma fertilização bem-sucedida.

Embora a polinização tenha sido estudada por muitos anos, os mecanismos moleculares envolvidos ainda são pouco claros. Um conhecimento preciso dos aspectos morfológicos da polinização também está longe de ser completo. Um novo papel em Annals of Botany concentra-se no comportamento do pólen durante a polinização. Para a caracterização morfológica da polinização, a análise de imagens de lapso de tempo foi usada para registrar o comportamento detalhado do pólen durante a autopolinização e a polinização cruzada em Brassica Rapa. Essa abordagem demonstrou que o pólen exibe vários comportamentos em um estigma individual, tanto na autopolinização quanto na polinização cruzada, e as proporções dos diferentes tipos de comportamento do pólen são críticas para a polinização bem-sucedida.

A partir dessas observações do comportamento do pólen, fica claro que o fornecimento da quantidade correta de água ao pólen é um dos estágios principais para uma polinização bem-sucedida, e esse processo consiste em vários componentes, em sistemas de hidratação, reidratação e desidratação, e envolve o transporte de água de e para os grãos de pólen. A resposta precisa do sistema de polinização e auto-incompatibilidade em Brassica só pode ser alcançado quando o equilíbrio e a coordenação apropriados desses processos são alcançados.

Imagem de lapso de tempo de autopolinização e polinização cruzada em Brassica rapa. Annals of Botany (2013) 112 (1): 115-122. doi: 10.1093/aob/mct102
A polinização é um processo importante no ciclo de vida das plantas e é o primeiro passo para reunir os gametófitos masculino e feminino para a reprodução das plantas. Embora a polinização tenha sido estudada por muitos anos, o conhecimento preciso dos aspectos morfológicos desse processo ainda está longe de ser completo. Este estudo, portanto, se concentra em uma caracterização morfológica da polinização, usando análise de imagens de séries temporais de autopolinizações e polinizações cruzadas em Brassica Rapa. A imagem de lapso de tempo do comportamento do pólen durante a autopolinização e a polinização cruzada foi registrada por 90 minutos, em intervalos de 1 minuto, usando um microscópio estereoscópico. Usando imagens digitais de polinização de séries temporais, foram estudadas as características dos comportamentos do pólen durante a autopolinização e a polinização cruzada. O pólen exibiu vários comportamentos tanto na autopolinização quanto na polinização cruzada, e estes foram classificados em seis padrões representativos: germinação, expansão, contração, contração repentina, pulsação e sem mudança. Vale ressaltar que na 'contração' os grãos de pólen encolheram em um curto período de 30 a 50 min, e na 'pulsação' a ​​expansão e contração repetidas ocorreram com um intervalo de 10 min, sugerindo que um sistema de desidratação está operando na polinização. Todos os seis padrões foram observados em um estigma individual com autopolinização e polinização cruzada, e a diferença entre autopolinização e polinização cruzada estava nas proporções dos diferentes comportamentos. Com relação ao transporte de água de e para os grãos de pólen, isso ocorreu em várias etapas, antes, durante e após a hidratação. Assim, a polinização é regulada por uma combinação de múltiplos componentes dos sistemas de hidratação, reidratação e desidratação. A hidratação regulada do pólen é um processo chave tanto para a polinização quanto para a auto-incompatibilidade, e isso é alcançado por um complexo balanceado de hidratação, desidratação e fornecimento de nutrientes aos grãos de pólen das células da papila estigmática.