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生长素在植物根系的发育过程中发挥重要作用。水稻侧根发育与拟南芥类似受生长素调控。与拟南芥等双子叶植物相比，水稻等单子叶植物根系组成相对比较复杂，除主根和侧根之外，还有不定根。此外，单子叶植物和双子叶植物在侧根发育和调控机制方面也存在一些差异。目前，对水稻侧根发育的调控机制了解较少。在本研究中，我们通过对生长素不敏感的水稻侧根缺失突变体lrt2((l)ateral (r)oo(t) less 2)的研究，发现LRT2基因在水稻侧根发育和生长素信号转导中发挥重要作用。lrt2突变体无侧根发生并且对生长素反应不敏感。细胞生物学研究发现，lrt2突变体根中无侧根起始，导致突变体无侧根，而lrt2突变体对生长素反应不敏感是因为其对生长素反应减弱。外源生长素处理不能恢复lrt2突变体侧根发育缺陷的表型，表明lrt2突变体表型与生长素的生物合成，合成后修饰及代谢没有直接关系。lrt2突变体对生长素转运抑制剂N-1-naphthylphthalamic acid(NPA)反应正常，并且lrt2突变体中OsPIN1-like蛋白的极性分布没有明显改变、其转录水平与野生型相比没有降低。由此我们推测，lrt2突变体对生长素不敏感的表型可能与生长素的极性分布无直接关系，但可能与生长素信号转导受抑制相关。基因克隆和遗传互补结果表明LRT2基因编码一个进化上保守的亲环素蛋白。LRT2基因在根、基部节间、胚芽鞘和叶片中都表达。通过分析LRT2∷GUS表达模式发现，在根中GUS信号主要集中在根尖基部分生组织区、中柱和侧根原基。这个结果暗示LRT2蛋白在侧根起始及其后续的发育过程中发挥作用，并可能影响维管束细胞的分裂和分化。为了探索LRT2蛋白的功能及其调控侧根发育的机制，我们利用酵母双杂交的方法从水稻cDNA文库中筛选LRT2的互作蛋白。我们将其中一个功能未知的E3泛素连接酶RING-H2命名为CIP1(Os(C)YP2 (i)nteracting (2) rotein 1)，并进行了初步的研究。荧光素互补实验和免疫共沉淀实验证明CIP1和LRT2能在体内互作。在烟草瞬时表达系统中，CIP1不能促进LRT2的降解，并且在Co-IP实验中LRT2蛋白没有呈现泛素化修饰造成的弥散状分布。因此我们推测LRT2可能不是CIP1的底物。 综上所述，我们发现LRT2基因编码的亲环素蛋白与一个功能未知的E3泛素连接酶CIP1互作，通过未知的机制调控生长素信号转导，进而调控水稻侧根发育。