Generacja genetycznie unikalnego potomstwa w organizmach rozmnażających się płciowo zależy od udanej fuzji gamet męskich i żeńskich. U roślin kwitnących interakcja dwóch męskich gamet (plemników) z dwiema żeńskimi gametami (komórką jajową i komórką centralną) podczas podwójnego zapłodnienia zależy od uwalniania plemników z łagiewki pyłkowej (gametofitu męskiego). Proces ten, zwany odbiorem łagiewki pyłkowej, jest w dużej mierze kontrolowany przez synergiczne komórki, które znajdują się w woreczku zarodkowym (żeński gametofit)1,2. Ponieważ odbiór łagiewki pyłkowej odbywa się głęboko wewnątrz kwiatu, ustalono metodę pozwalającą na obrazowanie tego procesu żywymi komórkami, zwaną odbiorem łagiewki pyłkowej semi-in vitro (SIV)3. Dzięki tej metodzie wycięte zalążki Arabidopsis umieszcza się na półpłynnej pożywce do kiełkowania pyłku i celuje w łagiewki pyłkowe, które rosną przez znamię i styl słupka przeciętego na skrzyżowaniu szlaku przenoszącego styl3,4. Od czasu opracowania tej techniki, szczegółowe obserwacje doprowadziły do kilku odkryć dotyczących prowadzenia, przyjmowania i nawożenia łagiewki pyłkowej. Odkrycia te obejmują między innymi nabycie kompetencji łagiewki pyłkowej do celowania poprzez wzrost poprzez stigma3, początek wewnątrzkomórkowych oscylacji wapnia w synergidach po przybyciu łagiewki pyłkowej5,6,7,8,9, oraz dynamika uwalniania i zapłodnienia plemników po pęknięciu łagiewki pyłkowej10. Niemniej jednak, ponieważ ta technika opiera się na wycinaniu zalążków, obserwacje zapłodnienia są ograniczone w liczbie, a odbiór łagiewki pyłkowej jest często nieprawidłowy, co skutkuje niepowodzeniem pęknięcia łagiewki pyłkowej (Wideo 1 i Plik Uzupełniający 1). W związku z tym istnieje potrzeba bardziej wydajnego podejścia pozwalającego na wysokoprzepustowe analizy odbioru i nawożenia łagiewki pyłkowej.
Podczas opracowywania tego protokołu, przetestowano kilka nowych podejść do analizy odbioru łagiewki pyłkowej, od metod najbardziej "in vitro" do najbardziej "in vivo", i zdecydowano się na efektywną technikę opartą na wycięciu całej przegrody, która pozwala na do 40 obserwacji zapłodnienia dziennie. W tym miejscu nakreślone są niuanse i krytyczne punkty techniki, w tym etap kwitnienia, preparacja, przygotowanie podłoża i ustawienia obrazowania. Postępując zgodnie z tym protokołem, należy ułatwić badania koncentrujące się na prowadzeniu łagiewki pyłkowej, odbiorze łagiewki pyłkowej i podwójnym zapłodnieniu. Oczekuje się, że wyższe wielkości próbek, na które pozwala ta metoda, wzmocnią naukową poprawność wniosków wyciągniętych z eksperymentów obrazowania na żywo. Potencjalne zastosowania tej techniki obejmują między innymi prowadzenie obserwacji zmian molekularnych i fizjologicznych w stężeniach wapnia w cytozolach ([Ca2 + ]cyt), pH lubH2O2 podczas interakcji gametofitów za pomocą genetycznie kodowanych bioczujników. Co więcej, zmiany cytologiczne, takie jak zwyrodnienie receptywnego synergydu, migracja plemników lub kariogamia, można łatwiej zaobserwować przy użyciu tej ulepszonej metody. Wreszcie, czas różnych etapów zapłodnienia może być monitorowany pod mikroskopią szerokokątną, a następnie można przeprowadzić bardziej szczegółowe analizy za pomocą konfokalnej laserowej mikroskopii skaningowej (CLSM) lub mikroskopii wzbudzenia dwufotonowego (2PEM) w celu uzyskania wyższej rozdzielczości i rekonstrukcji 3D.