Çiçekli bitkiler olarak da bilinen anjiyospermler hem erkek hem de dişi üreme organlarını içerir. Üreme sırasında, erkek gametleri taşıyan bir polen tanesi çiçeğin damgasına konarak polen tüpünün büyümesini başlatır. Bu tüp stil boyunca yumurtalığa doğru ilerleyerek sperm hücrelerinin yumurtayı ve yumurtalık içindeki merkezi hücreleri döllemesini sağlar.

Araştırmacılar, çalışmalarında iki fotonlu bir mikroskop kullanarak yeni bir mikroskobik teknik geliştirdiler. Baş yazar Yoko Mizuta'ya göre üç yıllık çaba bir yolculuk gibiydi. "Çiçeklerin derinlemesine görüntülenmesini sağlamak için hassas numune işleme tekniklerini ve uyarma dalga boyları gibi koşulların optimizasyonunu içeriyordu" dedi.

Yenilikçi teknikleri, ekibin canlı bir pistil içindeki çoklu polen tüplerinin uzamasını ve bunların dişi dokusuna olan benzersiz çekiciliğini ilk kez gözlemlemelerine olanak sağladı. Bu onların, polen tüplerini çeken, polen tüplerini ercik dokusu boyunca uzamasına ve döllenme bölgesine ulaşmalarına yönlendiren anne dokusu tarafından yayılan bir sinyali tanımlamalarına olanak sağladı. Bu, bire bir polen tüpü yönlendirmesinin hassas yönetimini sağlayan sinyaldir

Bire bir polen tüpü rehberliği, bitki üremesinde polen tüplerinin ayrı ayrı yumurtalara hassas bir şekilde yönlendirilmesini içeren kritik bir süreçtir. Bu mekanizma, ovüller ve bireysel polen tüpleri arasındaki spesifik eşleşmeyi kolaylaştırarak kapalı tohumluların başarılı bir şekilde döllenmesini sağlar. 

Çalışma sadece çekim mekanizmalarını ortaya çıkarmakla kalmadı, aynı zamanda aynı yumurtanın birden fazla döllenmesini önleyen ve polen tüplerini döllenmemiş olanlara yönlendiren bir itme sinyali de belirledi. Birden fazla spermin aynı yumurtayı döllemesini önleyen 45 dakikalık engelleme sürecine ek olarak, bir itme sinyali de reddedilen talipleri diğer eşleşmemiş yumurtalara yönlendiriyor. Mizuta, "İtme sistemini büyüleyici buluyorum" dedi. 

"Çekim sistemini oluşturan hücreler çoğunlukla sinerjid hücrelerdir, oysa itme sistemini oluşturan hücreler, çok adımlı seviyelerde somatik ve gametofitik hücreler gibi birden fazla türü içerir. Tüm bağlantıların bu çekme ve itme mekanizmasını içermesini çok ilginç buluyorum.” Daha ileri analizler, bire bir polen tüpü yönlendirme sürecinin karmaşıklığını gösterdi; hem erkek hem de dişi bitkilerde çeşitli hücrelerin katılımını gerektiren karmaşık bir düzenleyici mekanizmayı ortaya çıkardı. Bu hassas düzenleme, özellikle zorlu çevre koşullarında başarılı gübreleme ve verimli tohum üretimi sağlar.

Mizuta, tohum üretimini maksimuma çıkarmada bu mekanizmanın önemini vurguladı. "Polen tüplerinin davranışını hassas bir şekilde düzenleyerek bitkiler, sınırlı sayıda talip ile kuru arazide başarılı gübreleme ve verimli tohum üretimi sağlayacak bir mekanizma geliştirdiler" dedi. Bu araştırma, bitkilerin nasıl çoğaldığı hakkında değerli bilgiler sağlamakta olup, tohum üretimini artırarak ve çimlenme oranlarını iyileştirerek tarımsal ıslahçılığa fayda sağlama potansiyeline sahiptir.