5 在植物逆境生理研究中的應用
隨著選擇性微電極技術的日益成熟，近年來，許多學者開始用選擇性微電極探討植物適應逆境的離子或分子流的瞬間變化（我們稱之為原初響應機制）。Shabala（2000）考察了蠶豆葉片葉肉細胞在鹽脅迫和滲透脅迫下離子流的響應機制，觀察到90mM NaCl會導致K+出現明顯的外流，促進H+泵活性，但是當測定液中含有10mM Ca2+時，上述現象就不發生。然而Na+流無論在高Ca2+或低Ca2+的測定液中，變化都不明顯。相反地是，蠶豆葉片在150mM 甘露醇（相當于-0.38 MPa）下，K+出現明顯的內流。因此，Shabala認為蠶豆葉參與感知鹽分和滲透脅迫的離子響應機制是不同的。而且他們還發現，所處測定液的離子組成的變化并不會改變滲透脅迫(150mM 甘露醇)引起葉肉細胞K+、Cl-顯著的增加（Shabala等，2000）。另外，shabala等（2002）把選擇性微電極技術和壓力探針技術結合起來，直接觀察到了滲透脅迫時擬南芥根表皮細胞膨壓變化與離子移動之間的關系，實時地證明了滲透脅迫一開始，細胞膨壓立即從0.65 MPa降低到大約0.25 MPa。當脅迫2~10 min左右時，細胞膨壓開始恢復，而且此時伴隨著K+、Na+、Cl-的顯著內流(30~80 nmolm-2s-1)，并認為細胞膨壓的快速恢復主要是由于滲透脅迫引起大量K+、Na+、Cl-調入細胞，從而加大吸水能力。
Carden等（2003）在測定200 mmol/LNaCl脅迫下小麥根內Na+、K+、H+活度的變化時，將微電極分別插入根皮層細胞的胞質里和液泡里，測定了這兩部分Na+等離子在200 mmol/LNaCl脅迫下第5、8天發生的變化。結果表明，NaC1脅迫處理后的第5天，大麥耐鹽品種‘Gerbel’和鹽敏感品種‘Triumph’根皮層細胞胞質都具有較高K+活度，而細胞胞質中的Na+活度則是鹽敏感品種明顯高于前者；NaC1脅迫處理第8天，耐鹽品種根細胞胞質仍能維持高K+活度，而鹽敏感品種的K+活度下降，Na+活度則‘Gerbel’細胞胞質中高于‘Triumph’。Pang等（2006）用選擇性微電極研究了耐澇大麥與澇敏大麥在水澇（即氧不足）條件下，大麥根三個區域表面的H+、K+、O2流（動）。發現澇敏大麥‘Naso Nijo’在氧不足時，其根成熟區表面的K+內流量急劇變小，而耐澇大麥‘TX9425’K+內流量幾乎未發生變化。
當用選擇性微電極進行長時間監測時，還可以觀察到植物體的離子或分子流呈現一定的次晝夜節律性波動變化。Shabala等（2006）用H+、K+、Ca2+、O2微電極分別考查了多種植物及同一植物不同部分（燕麥胚芽鞘原生質體、番茄花粉管、原生生物細胞、玉米幼根分生區、玉米葉表皮）的H+、K+、Ca2+、O2流（動）。觀察到H+、K+、O2流（動）具有內生的波動節律性變化，Ca2+流（動）卻沒有波動，而且H+、K+、O2流次晝夜節律性波動的周期會隨著環境溫度、氧濃度、試驗植株生長的基液的化學組成、鹽和滲透脅迫的變化而變化；跨膜的H+流的波動周期隨著試驗植株所處的基液中K+、NaCl濃度的升高而增大，隨著環境溫度上升而減小；O2流的次晝夜節律性波動隨著環境溫度下降、氧不足而變慢。
上述研究充分說明，選擇性微電極技術可以及時準確地檢測到活體植物離子或分子信息因環境變化而引起的微量變化。因此，該技術可能成為最靈敏、最直觀、能實時反映逆境脅迫后植物的生理指標測定方法之一。
6 選擇性微電極技術的優點與局限
選擇性微電極技術的最大優點，是在保持被測植物樣品完整（即不造成任何損傷）和接近實際生理狀態環境下進行測定，并能實時、連續地獲得進出活體植物組織、器官、單個細胞甚至細胞器內特定離子或分子活度計移動速率。雖然膜片鉗技術也能實時監測植物生物膜離子通道的離子（電）流(ion current)變化，但是它只能用于研究脫去細胞壁后的生物膜的離子通道（電）流（許越和邱澤生 1993；朱俊英等 2006），使得它在植物上很難廣泛應用。當然，現在也有研究者把選擇性微電極技術與膜片鉗技術結合起來，同時監測生物膜的離子流（動）（ion flux）和離子（電）流（Tyerman等 2001；Gilliham等 2006），這為實時探明不同環境下生物膜離子通道、載體或泵活性的變化提供了很好的研究平臺。選擇性微電極技術與膜片鉗技術及常規技術相比具有明顯的優點，上述3種方法在測定離子流時的差異見表1。
當然，目前選擇性微電極技術也有制作困難，且不易保存，離子載體或LIX的選擇性系數不理想（Knowles和Shabala 2004），且選擇性微電極所測到的電位與溶液的濃度并不總是呈現理想的能斯特斜率（Nernstian slope），另外膨脹狀態的植物細胞及其細胞壁，容易損壞微電極的尖端(Felle 1989)，因此在一定程度上也限制了其應用的范圍。