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日日春（Catharanthus roseus (L.) G. Don）是一種長春花屬（Catharanthus）的植物，一年四季都可以開出美麗的花，因此常被用來美化街道或庭院。和多數花朵不同，我們無法從外觀觀察到日日春的花蕊，且連雄蕊上的花藥和雌蕊的柱頭都找不到！難道日日春沒有花蕊嗎？那可就大錯特錯了！讓日日春繁衍下一代的祕密武器就藏在花托筒中，只要小心地撥開花托筒頂端凸起處，就可以見到花藥跟柱頭藏匿其中。

與其他開花植物相同，日日春的繁殖需要經過授粉。當花粉沾黏到柱頭上，花粉萌發花粉管使精細胞與胚珠的卵細胞結合後，才能夠結果。但所有花粉都可以萌發花粉管嗎？花粉有特別喜愛的環境嗎？環境汙染會不會影響花粉萌發？

花蕊藏於花托筒頂端凸起處。

 
（左）花托筒內的柱頭與花藥。 （右）柱頭，表面沾有黏液。
 
（左）花藥，共有五個。 （右）有如琉璃珠的花粉。

醣類對日日春花粉萌發率的影響

為解開這些謎題，筆者集結數位有著相同好奇心的學生（陳品羲、賴昕莛、顏子勛、陳薇喬、楊筱涵）展開這場專題研究。在查找資料過程中，意外地發現其他相關研究使用了不同濃度的醣類誘導花粉管萌發，因此在實驗中提出假設，雌蕊柱頭本身就含有醣類，可以促進花粉更容易沾黏柱頭而萌發花粉管，後續我們在研究中進一步得到驗證──日日春的柱頭確實含有醣類。

為了進一步確定哪種醣是日日春的最愛，測試兩種單醣（葡萄糖、果糖）與四種雙醣（麥芽糖、乳糖、海藻糖、蔗糖）在植物體外讓花粉粒萌發。根據實驗的結果，日日春花粉在20％蔗糖的環境下萌發率最高，在不合適的環境下，例如0％含醣量或20% 蔗糖在鹼性環境（pH ＝ 9）時，花粉甚至會「爆炸」呢！看來花粉也會「挑食」。

 
（左）花粉直接爆裂。 （右）花粉管萌發後爆裂。

環境汙染是否影響日日春花粉的萌發率？

那麼環境汙染會不會影響日日春花粉的萌發率呢？實際蒐集不同地區的雨水混入20％蔗糖後，出現了不同的花粉萌發率。汙濁程度較高的雨水竟然會讓花粉不萌發也不爆裂，植物似乎想用休眠的方式度過艱困的環境（不過還需要更多的證據來驗證）！進一步調整水質酸鹼度和使用線香煙粒來模擬受空氣汙染的雨水後，發現日日春花粉的萌發容易受到外界環境影響，在純淨和偏弱酸的水中有較好的萌發率；而加入線香煙粒的模擬雨水則不利於花粉生長，顯然花粉並沒有想像中的無堅不摧。但為什麼日日春依然是常見物種，即使在都市空氣汙染較嚴重的地方也不曾聽聞滅絕的危機呢？

當我們嘗試將自製的模擬雨水從日日春花朵的中心眼圈滴入，驚訝地發現液體是流不進去的！透過顯微鏡觀察，原來中心眼圈周圍的細毛扮演了重要的角色，而內部的花托筒頂端也有第二層防禦──纖毛。日日春花朵特化出這雙重構造來防止灰塵、雨水等物質入侵，難怪可以遍地開花！如果強迫將液體灌入日日春花托筒後，可觀察到所採集的花粉幾乎都無法萌發花粉管，失去了繁衍下一代的能力。這些發現讓我們能以新的觀點看待花粉與環境的關係。原來環境汙染不只會影響動物，除了大型垃圾會威脅動物的棲息地之外，連植物也可能正在以肉眼觀察不到的方式受到荼毒。儘管部分植物，例如日日春就演化出自我保護方式以順利繁衍後代，但仍難保有天，新的汙染物能夠突破日日春的防護，使日日春直接面臨大規模的滅亡，進一步影響整個生態的食物鏈發展。

  
（左）花托筒中心眼圈。 （中）中心眼圈周圍的細毛。 （右）花托筒內部構造。