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花粉壁是植物花粉外包裹的一层致密物质，在抵御环境压力或微生物侵袭，以及授粉时的细胞识别中起重要作用。花粉壁的构建伴随小孢子发育而完成，受到小孢子与绒毡层的共同作用。目前，在拟南芥中已经发现一些与花粉壁构建相关的基因，并对控制花粉壁构建的机制有了初步了解。然而相对于花粉壁发育过程的复杂性，人们对其分子机制仍然知之甚少。
通过对拟南芥T-DNA插入突变体库的筛选，发现了一个育性严重降低的突变体株系。初步研究表明该突变体的花粉发育异常，导致雄性育性降低，因此命名该突变体为为ruptured pollen grain 1(rpg1)对rpg1的花序进行组织切片以研究花药和花粉发育，结果发现在rpg1突变体中花粉小孢子在减数分裂完成四分体降解以后开始出现异常，表现为小孢子空泡化，小孢子细胞质有泄漏迹象，最终大部分小孢子完全空泡导致败育。TUNEL原位检测试验验证了小孢子的细胞核从花药发育第9期开始出现明显的细胞凋亡信号，而后特异性检测染色体信号的荧光转移到小孢子细胞外，暗示细胞内容物泄漏。
通过对突变体花药的对rpg1和野生型的花粉进行扫描电镜观察，结果表明突变体花粉的花粉壁结构有明显缺陷，没有正常花粉的网格状结构，而只有点状的脂类物质分布。这表明突变体花粉的花粉壁构建出现问题，有可能是造成花粉败育的原因。进一步的投射电镜试验揭示rpg1突变体中花粉壁的早期决定出现问题，造成花粉壁构建时期孢粉素不能正确沉积在花粉表面从而导致花粉壁异常。
通过Tail-PCR的方法，分离到T-DNA插入位点的旁临序列，分析表明T-DNA插入在At5G40260基因的最后一个内含子边缘，连锁分析和遗传互补证明At5G40260基因就是RPG1基因。RPG1编码MtN3/saliva家族蛋白，该家族蛋白通常是膜整合蛋白，并含有两个拷贝的MtN3/saliva结构域。
通过GFP蛋白融合试验，发现RPG1蛋白定位存细胞膜上。RT-PCR表明RPG1基因在花组织中特异性表达，进一步的RNA原位杂交实验显示RPG1在小孢子发育早期的孢子母细胞和绒毡层中具有很高的表达。在小孢子母细胞缺失的spl/nzz突变体中，RPG1的表达受到严重抑制，这进一步说明RPG1是小孢子母细胞中特异性表达的基因。
综上所述，本研究首次证明拟南芥MtN3/saliva家族基因在拟南芥发育中的重要功能，同时进一步揭示了花粉壁构建的分子机制。