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磷是植物生长发育必需的一种大量营养元素。但是自然界土壤中可供植物直接吸收利用的有效磷含量往往很低,限制了作物产量。因此研究植物缺磷响应基因的功能以及磷信号调控途径网络的分子机制十分重要,可以为将来培育磷高效品种提供理论基础。PH02编码一个E2泛素联结酶,并且作为磷饥饿响应信号途径中的重要成员,间接负调控下游的几个无机磷转运体。但是对于其直接的作用蛋白,还缺乏了解。为了进一步了解PH02蛋白在水稻中的功能,本研究通过酵母双杂筛选水稻cDNA文库的体系,以OsPHO2为诱饵蛋白,筛选到了若干个水稻PH02蛋白的互作蛋白。其中包括GIGANTEA (OsGI),一个调控开花的关键因子；以及两个参与植物氧化还原状态调节的蛋白OsCP1和OsCP2(CP, Candidate Protein of OsPHO2interaction partners, OsPHO2互作候选蛋白)。除了酵母双杂(Y2H)的方法之外,本研究还采用了双分子荧光互补(BiFC)试验的方法,验证了OsGI,以及OsCP1和OsCP2与OsPHO2蛋白在植物细胞体内确实存在相互作用,而且互作主要发生在内质网上。对于pho2和gi突变体的表型分析,发现这两个突变体具有相似的表型。比如突变体的植株生物量降低,比野生型矮小,叶片发生时间增加。pho2突变体在开花方面的表型,与gi突变体相似,表现为开花时间延迟,叶片中开花基因OsHd3α的表达随着植株不断生长,但仍持续地被显著抑制。另一方面,gi突变体在地上部分超积累无机磷,对于不同叶片中的无机磷含量的分析还表明,gi突变体中无机磷从老叶活化转移至新叶的能力受阻,与pho2突变体类似。综上所述,OsGI与OsPHO2的相互作用说明植物调控开花时间和维持磷稳态的分子机制之间存在信号交流。酵母双杂实验结果表明只有水稻中的PH02与OsCP1和OsCP2蛋白相互作用,而拟南芥中两者不存在互作。酵母双杂试验还证实了OsPHO2的N端(aal-633)是互作发生的区域,而C端的UBC结构域即E2泛素联结酶功能,并不参与和OsCP1&2蛋白的相互结合。qRT-PCR分析数据显示,在根中或叶片中,OsCP1和OsCP2的表达都不会受到外界磷浓度变化的影响,而是维持在一个相对稳定的水平。另外,在OsCP1的超表达和RNAi株系中,叶中和根中的无机磷含量与野生型相比也没有显著差别。这些结果暗示OsPHO2与CP的互作可能并不参与磷信号调控。综上所述,本研究对三个水稻PH02蛋白的互作蛋白OsGI和OsCP1以及OsCP2,进行了鉴定和功能分析。结果暗示水稻磷信号的调控网络与其他过程调控之间存在关联与交流,比如开花时间的调控,以及氧化还原状态的调节。