果实开裂的重要意义,就是使得成熟的果实释放出种子,从而扩大后代植株的生长范围,为植物繁荣种族、提高适应性提供有利条件。但是,在农业生产方面,果实过早开裂会造成未成熟种子的脱落,从而降低产量;同时也会限制油料作物种子的进一步发育,影响种子的含油量,造成产品品质下降。因此,果实开裂对农业生产有着重要的影响。另外,因果实开裂而散发的种子还会对其他农作物和环境造成污染。因此,探讨果实开裂的机理,可以为生产上防止果荚过早开裂提供理论指导。　　 模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana(L.)Heynh.)各种生态型的野生型植株均能发生果实开裂。由于拟南芥的遗传学和分子生物学背景相对清楚,因此以拟南芥作为研究果实开裂机理的模式植物,将加快深入研究果实开裂机理的进程。　　 纤维素酶能降解细胞壁中的纤维素,使细胞壁松弛甚至降解,导致细胞出现形变,拟南芥角果开裂过程中往往伴随着细胞壁的显著变化,因此拟南芥角果开裂过程中纤维素酶起了不可忽略的作用。　　 本研究通过网上定制并筛选的方法获得拟南芥纤维素酶基因AT4G39010和纤维素酶基因AT5G66460的纯合子突变株。并运用半薄切片技术、超薄切片技术和细胞化学技术等方法对野生型拟南芥和获得的两种纤维素酶突变株的果荚开裂区的结构特征、发生发育规律之间的存在的差异进行了深入的探讨和研究。　　 通过抗性筛选、PCR鉴定和DNA测序等手段获得了拟南芥纤维素酶基因AT4G39010纯合子突变株5-1和5-2,并对突变株中AT4G39010的表达量进行检测,发现纤维素酶纯合子突变株5-1的17期角果中AT4G39010的表达量相对野生型来说有明显的降低,而纤维素酶纯合子突变5-2则不明显。又通过抗性筛选、PCR鉴定等手段获得了拟南芥纤维素酶基因AT5G66460纯合子突变株6-1,并对突变株中AT5G66460的表达量进行检测,发现纤维素酶纯合子突变株6-1的17期角果中AT5G66460基本不表达,而野生型则正常表达。通过超薄和半薄切片对比野生型和纤维素酶基因突变株5-1、6-1的17期角果的区别,我们发现在5-1突变株和6-1突变株在各个果荚开裂结构中均与野生型存在差异。在胎座框结构中,5-1突变株的胎座框边缘细胞含有叶绿体,而野生型和6-1突变株中没有;5-1和6-1突变株的胎座框的宽度略比野生型的要大。在木质化区结构中,5-1突变株和6-1突变株的木质化细胞的数量相对野生型来说有所减少,且木质化细胞的体积比野生型的要大。在离层区结构中,5-1突变株在离层区会发现由未分化的等径细胞形成的连接胎座框和木质化区的“桥”。而6-1突变株的离层区细胞均为未分化的等径细胞,而野生型的离层区细胞则正常分化,并由于细胞壁松弛而产生形变,在果荚横切面中呈长条状,而以上差异最终导致5-1突变株角果会出现不正常开裂现象和6-1突变株角果在没有外力的作用下无法开裂。