Identifizierung, phylogenetische Analyse und Gruppenklassifizierung von bZIP-Genen in A. duranensis und A. ipaensis

Auf der Grundlage von Homologiesuche und Domänenüberprüfung wurden insgesamt 50 und 45 einzigartige bZIP-Gene in A. duranensis und A. ipaensis identifiziert. duranensis und A. ipaensis

Auf der Grundlage von Homologiesuchen und Domänenüberprüfungen wurden insgesamt 50 bzw. 45 einzigartige bZIP-Gene in den Genomen von A. duranensis und A. ipaensis identifiziert. Die Details zu diesen Genen, einschließlich der Gen-ID, der genomischen Position, der Domänenzusammensetzung und der Gruppenklassifizierung sind in Zusatzdatei 1 aufgeführt. Gemäß dem bestehenden Nomenklatursystem haben wir jedem dieser neuen bZIP-Gene einen eindeutigen Namen gegeben: AdbZIP1-50 und AibZIP1-45. Nach Überprüfung der bZIP-Domänen wiesen 93 Gene eine typische bZIP-Domäne auf, einschließlich eines unveränderlichen N-× 7-R/K-Motivs in der Basisregion und einer Heptad-Wiederholung von Leu, die genau neun Aminosäuren stromaufwärts von R/K in Richtung des C-Terminus positioniert ist (Additional file 2). Die verbleibenden zwei bZIP-Gene, AdbZIP28 und AibZIP22, wiesen eine ungewöhnliche Substitution in der Basisregion auf: einen Ersatz des konservierten Arg/Lys (R/K) durch IIe (I). Diese Ersetzung wurde auch bei anderen Arten festgestellt.

Eine systematische Untersuchung der bZIP-Genfamilie wurde zuerst in Arabidopsis durchgeführt. Dabei wurden verschiedene Gruppen von bZIP-Genen auf der Grundlage ihrer phylogenetischen Beziehungen und funktionellen Divergenzen unterschieden und benannt. Dieses Klassifizierungssystem wurde seitdem auf der Grundlage der Clusterbildung von bZIP-Genen aus ihren eigenen Genomen und aus Arabidopsis für andere Arten übernommen. Auf der Grundlage einer Maximum-Likelihood-Analyse (ML) von bZIP-Proteinen aus Arachis- und Arabidopsis-Genomen identifizierten wir 11 verschiedene bZIP-Gen-Kladen (Gruppen A-I, S und U), die alle eine hohe Bootstrap-Unterstützung aufweisen (Abb. 1). Die Untergruppenklassifizierung der bZIPs von Arachis wurde durch die Rekonstruktion des phylogenetischen Baums bestätigt, nachdem bZIPs aus Sojabohnen hinzugefügt wurden (Additional file 3). Die meisten bZIP-Kladen umfassen eng verwandte Arachis bZIPs und ihre Arabidopsis-Orthologe; die Kladen E und F haben keine entsprechenden Mitglieder in A. duranensis oder A. ipaensis. Bemerkenswert ist, dass die bZIP-Gene innerhalb derselben Gruppe ähnliche gruppenspezifische Sequenzmerkmale aufweisen, einschließlich der Exon/Intron-Struktur, der Intron-Phasen, der MEME-Motive und der Vorhersage der Struktur der Bindungsstelle (die weiter unten analysiert wird). Dieses Muster der interspezifischen Gruppenclusterung deutet darauf hin, dass die gruppenspezifischen Merkmale vor der Divergenz von Arachis und Arabidopsis entstanden sind. Allerdings haben sich im Laufe der Evolution auch einige Unterschiede in den bZIP-Genen der verschiedenen Pflanzenarten herausgebildet.

Genstruktur der bZIP-Gene von Arachis

Da die Intron- und Exon-Organisation auf die evolutionäre Entwicklung der bZIP-Gene hinweisen könnte, untersuchten wir die Struktur der bZIP-Gene von Arachis, einschließlich der Intron-Anzahl, Länge und Spleißphase (Additional file 4). Wir stellten fest, dass die Gesamtgenstrukturen der bZIP-Gene von Arachis innerhalb derselben phylogenetischen Gruppe identisch oder ähnlich waren. Betrachtet man die Anzahl der Introns der Erdnuss bZIPs, so waren 24 % der AdbZIPs und 22 % der AibZIPs intronlos und traten ausschließlich in den Gruppen S und B auf. Unter den intronhaltigen Genen variierte die Anzahl der Introns von 1 bis 13 in AdbZIP- und AibZIP-Genen. bZIP-Gene in Gruppe G hatten die meisten Introns, was mit Beobachtungen in anderen Leguminosengenomen übereinstimmt.

Die Spleißphasen wurden als drei Spleißphasen bezeichnet: Phase 0 (P0), Spleißen erfolgte nach dem dritten Nukleotid des Codons; Phase 1 (P1), Spleißen erfolgte nach dem ersten Nukleotid des Codons; und Phase 2 (P2), Spleißen erfolgte nach dem zweiten Nukleotid. Die Phasen der Spleißstellen innerhalb der offenen Leserahmen (ORFs) waren unterschiedlich, aber in den Basis- und Scharnierregionen der bZIP-Domäne stark konserviert, da jede Veränderung in diesen Regionen ihren Code und ihre Funktion beeinflussen würde. Auf der Grundlage der Intronposition und des Vorhandenseins bzw. der Anzahl der Spleißphasen in der bZIP-Domäne wurden vier Intronmuster (a bis d) in den bZIP-Genen von Arachis identifiziert (Abb. 2 und Additional file 2). Muster a enthielt nur ein Intron, das an der Position -5 der Scharnierregion zwischen den Aminosäuren Gln und Ala eingefügt war; dieses Muster wurde in allen bZIP-Genen von Arachis in den Gruppen A und G identifiziert. Muster b enthielt zwei Intron-Insertionen mit Phase 0, eine in der Basisregion und die andere in der Scharnierregion; dieses Muster wurde in allen bZIP-Genen in Gruppe D identifiziert. Muster c hatte ein einzelnes Intron an der Position – 20 in der Basisregion in Phase 2 (P2) eingefügt und enthält alle bZIP-Gene in den Gruppen C und H. Muster d hatte keine Introns in der Basis- und Scharnierregion und umfasst alle bZIP-Gene in den Gruppen B und S. Darüber hinaus waren die meisten bZIPs von Arachis, die Muster d aufweisen, intronlos, mit Ausnahme von AdbZIP45 und AibZIP40. Jedes dieser Gene hatte ein Intron außerhalb der Basis- und Scharnierregion. Die hier beobachteten Muster der Spleißphase in der bZIP-Domäne von Arachis stimmen mit denen überein, die bei anderen Arten beobachtet wurden. Die hohe Erhaltung der Genstruktur und der Intron-Phasen innerhalb der phylogenetischen Kladen unterstützte die akzeptierte Gruppenklassifizierung und deutete darauf hin, dass diese unterschiedlichen Muster des Exon-Spleißens eine wichtige Rolle in der funktionellen Evolution spielen können.

Die Motivzusammensetzungen für verschiedene Gruppen von Arachis-bZIPs

Neben der bZIP-Domäne wurden mit dem MEME-Analysetool viele weitere konservierte Motive in bZIP-Genen entdeckt. Wie in Abb. 3 gezeigt, wurden insgesamt 18 konservierte Motive außerhalb der bZIP-Domäne identifiziert, und die Konsens-Motivzusammensetzungen für jede Untergruppe wurden erstellt (Additional file 5). Diese Konsensmotive wiesen darauf hin, dass die Gesamtzusammensetzung der Motive innerhalb derselben Untergruppe ähnlich war, aber zwischen den verschiedenen Gruppen unterschiedlich. Dies deutet darauf hin, dass die funktionelle Divergenz der bZIP-Gene durch gruppenspezifische Motive bestimmt sein könnte. Die individuelle Untersuchung dieser Motive zeigte, dass viele gruppenspezifisch waren. So wurden beispielsweise die Motive 1, 2, 3 und 10 nur in Gruppe D identifiziert, die Motive 5, 14 und 15 nur in Gruppe G, Motiv 6 nur in Gruppe I und Motiv 9 nur in Gruppe H. Mehrere Motive können mit spezifischen biologischen Funktionen verbunden sein. Bei Motiv 1 handelt es sich beispielsweise um die Domäne DELAY OF GERMINATION (DOG) 1, die für die Induktion der Keimruhe und verschiedene Aspekte der Samenreifung erforderlich ist, indem sie zum Teil mit ABA-Signalkomponenten interferiert. Motiv 3 enthält potenzielle Caseinkinase II (CK II)-Phosphorylierungsstellen (S/TxxD/E), die eine Schlüsselrolle bei der Zellteilung und -expansion spielen und verschiedene Entwicklungs- und Stressreaktionswege beeinflussen. Interessanterweise wurden diese gruppenspezifischen Motive auch in bZIPs derselben Gruppe in anderen Leguminosengenomen identifiziert, was darauf hindeutet, dass die Motivzusammensetzung in Leguminosen konserviert ist.

Arachis bZIP DNA-Bindungsstellenstruktur und Dimerisierungseigenschaften

Die grundlegende Kernregion und die Scharnierregion der bZIP-Domäne bestimmen unabhängig voneinander die DNA-Bindungsspezifität, wie durch mehrere Experimente nachgewiesen wurde. Der ungewöhnliche Austausch der beiden unveränderlichen Stellen, Asparagin (Asn/N; Position: – 18) und Arginin (Arg/R; Position: – 10), veränderte die DNA-Bindungsspezifität. Wir richteten die Aminosäuresequenzen der Basis- und Scharnierregionen der Erdnuss-bZIP-Proteine aus, um konservierte und polymorphe Aminosäurereste innerhalb jeder Gruppe zu identifizieren (Additional file 6). In allen Erdnuss-bZIPs wurden keine Ersetzungen von Asn/N an der Position – 18 beobachtet. Alle Mitglieder der Gruppe I hatten jedoch Lysin (Lys/K) anstelle von Arginin (R) an der Position – 10, was mit den bZIPs der Gruppe I aus anderen Leguminosenarten übereinstimmt. Darüber hinaus hatten AdbZIP28 und AibZIP22 (Gruppe U) einen hydrophoben Isoleucinrest (Ile/I) anstelle eines Arginins (Arg/R), und es wurde gezeigt, dass ein solcher Ersatz die Affinität von bZIP für AP1 in Hefe vollständig hemmt und G-Boxen in Reis nicht erkennt.

Die Leu-Zipper-Sequenz vermittelt die Homo- und/oder Heterodimerisierung von bZIP-Proteinen, von denen bekannt ist, dass sie als Dimere an DNA binden. Die Leu-Reißverschlussregion besteht aus Heptad-Wiederholungen, wobei die Aminosäuren a, b, c, d, e, f und g innerhalb jedes Heptads bezeichnet werden. Da die Aminosäuren an den Positionen a, d, e und g in der Nähe der Leu-Reißverschluss-Schnittstelle liegen, sind diese Aminosäuren diejenigen, die in erster Linie die Leu-Reißverschluss-Oligomerisierung, die Dimerisierungsstabilität und die Dimerspezifität bestimmen. Wir analysierten die Zusammensetzung der Aminosäuren an den Positionen a, d, e und g der bZIPs von Erdnüssen (Abb. 4a).

In der a-Position, Etwa 20 % der Reste waren Asparagin (Asn/N), das eine polare Tasche in der hydrophoben Grenzfläche bilden kann, was im Vergleich zu anderen Aminosäuren stabilere N-N-Wechselwirkungen an a↔a′ (der entsprechenden Position in der gegenüberliegenden Helix) ermöglicht. In den verschiedenen Heptaden wiesen das zweite und das fünfte Heptad die höchste Häufigkeit von Asn/N-Resten in der a-Position auf (61,46 bzw. 60,22 %; Abb. 4b). An der d-Position (Abb. 4a) wurde Leu in 45 % aller Erdnuss-bZIPs gefunden und ist eine der am stärksten dimerstabilisierenden aliphatischen Aminosäuren. An der e-Position hatten 37 % aller Erdnuss-bZIPs die sauren Aminosäuren D oder E, während an der g-Position 44 % aller Erdnuss-bZIPs die basischen Aminosäuren R oder K aufwiesen (Abb. 4a). Es wird angenommen, dass diese geladenen Aminosäuren in elektrostatischen Wechselwirkungen Salzbrücken zwischen den Helices bilden. Die anziehenden oder abstoßenden g↔e′ elektrostatischen Wechselwirkungen können auch interhelikale Salzbrücken bilden, die die Spezifität und Stabilität der Dimerisierung beeinflussen. Um den Beitrag der geladenen Reste an den e- und g-Positionen zur Steuerung der Dimerisierungseigenschaften der bZIP-Proteine von Arachis zu untersuchen, wurden die Häufigkeiten der attraktiven und abstoßenden g↔e′-Paare in jeder Heptade berechnet (Abb. 4c). Über alle Heptaden hinweg waren die attraktiven g↔e′-Paare in der zweiten (15,6 %), fünften (35 %) und sechsten (30 %) Heptade konzentriert, was darauf hindeutet, dass sie vollständige attraktive g↔e′-Interaktionen bilden und durch Komplementierung in einem Heterodimer zur Stabilität beitragen können. Drei Gruppen, die 28 Unterfamilien (BZ1-BZ28) umfassen, wurden auf der Grundlage von Homo- und Heterodimerisierungseigenschaften, insbesondere der Dimerisierungsspezifität, weiter unterteilt (Additional file 7).

Die Auswirkungen der Genomverdopplung und Tandemverdopplung auf die Expansion der bZIP-Genfamilie von Arachis

Wir identifizierten die genomweiten kollinear verdoppelten Blöcke in den Genomen von A. duranensis und A. ipaensis sowie die orthologen kollinearen Blöcke zwischen zwei Genomen. Die paarweisen synonymen Abstände (Ks-Werte) zwischen den Paralogen und Orthologen innerhalb kollinearer Blöcke wurden berechnet und ihre Häufigkeitsverteilungen aufgetragen (Abb. 5a; Ks bin = 0,05). Die maximale Ks-Häufigkeit zwischen A. duranensis und A. ipaensis, die die durchschnittliche Sequenzvariation repräsentiert, betrug 0,035. Dies entspricht der Sequenzdivergenz zwischen diesen beiden eng verwandten Arachis-Arten, die sich vor schätzungsweise 2,16 Millionen Jahren auseinanderentwickelt haben. Die Ks-Spitzenwerte für die Paraloge von A. duranensis und A. ipaensis betrugen 0,90 bzw. 0,95, was der Sequenzdivergenz der frühen papilionoiden Ganzgenomduplikation (WGD) vor etwa 58 Millionen Jahren entspricht.

verknüpft. Wir entdeckten 35 AdbZIPs und 32 AibZIPs, die an duplizierten genomischen Blöcken beteiligt sind, was etwa 70 % (35/50) und 71 % (32/45) der bZIP-Gene in jeder Art ausmacht (Abb. 5b und Additional file 8). Außerdem traten die duplizierten bZIP-Genpaare entweder innerhalb eines Chromosoms oder zwischen Chromosomen auf, und einige dieser Paare waren segmental ein-, zwei- oder dreimal dupliziert. Dieses Ergebnis deutet auf eine bevorzugte Genretention und häufige chromosomale Anordnungen nach WGD hin. Tandemverdopplungen wurden nur bei zwei Genpaaren (AdbZIP33/AdbZIP34 und AdbZIP41/AdbZIP42) in A. duranensis und nur bei einem Genpaar (AibZIP28/AibZIP29) in A. ipaensis festgestellt. Dies deutet darauf hin, dass die Tandemduplikation selten auftrat und bei der Expansion der bZIP-Genfamilie nicht wichtiger war als die segmentale Duplikation. Durch phylogenetische und syntenische Analysen konnten wir außerdem 35 orthologe bZIP-Genpaare zwischen A. duranensis und A. ipaensis identifizieren. Diese Gene waren auch zwischen den beiden Subgenomen der tetraploiden Erdnuss homolog.

Um die evolutionären Zwänge zu verstehen, die auf die bZIP-Gene von Arachis wirken, berechneten wir Ka/Ks-Werte für jedes duplizierte bZIP-Genpaar in zwei Arachis-Arten (Additional file 9). Bei den meisten dieser paarweisen Vergleiche waren die Ka/Ks-Werte kleiner als 0,5 (nur ein paarweiser Vergleich zwischen duplizierten AdbZIPs und nur zwei zwischen duplizierten AibZIPs waren größer als 0,5). Dies deutet darauf hin, dass eine starke reinigende Selektion auf die duplizierten bZIPs von Arachis gewirkt hat, um schädliche Mutationen auf Proteinebene zu entfernen.

Expressionsanalyse der bZIP-Gene von Arachis während der Erdnuss-Samenentwicklung

Um ein Profil der bZIP-Genexpression zu erstellen, haben wir unsere zuvor veröffentlichten RNA-seq-Daten verwendet, die die Genexpression in Erdnuss-Samen in verschiedenen Entwicklungsstadien dokumentieren: 20, 40 und 60 Tage nach der Blüte (DAF). Anhand dieser Daten identifizierten wir die FPKM-Werte für alle bZIPs von Arachis und alle differentiell exprimierten bZIPs in den drei Entwicklungsstadien. Mit Ausnahme von 24 bZIPs, die in keinem Entwicklungsstadium exprimiert wurden, wurden vier Gruppen mit entsprechenden bZIP-Genen mit spezifischen Expressionsprofilen erkannt (Abb. 6a und Additional file 10). Die erste Gruppe umfasste 37 bZIPs, die während der frühen Entwicklung (20 DAF) hochreguliert waren, danach aber wieder herunterreguliert wurden (bei 40 und 60 DAF). Die zweite Gruppe umfasste 15 bZIPs, die bei 40 DAF hochreguliert waren, während die dritte Gruppe 17 bZIPs umfasste, die bei 40 DAF herunterreguliert waren. Die vierte Gruppe umfasste 22 bZIPs, die in allen drei Entwicklungsstadien hoch exprimiert waren. Die hoch exprimierten bZIPs in Gruppe vier waren hauptsächlich in den Kladen A, C und S verteilt. Mehrere dieser bZIPs waren homolog zu Genen, die in anderen Pflanzen wie Arabidopsis, Reis und Mais in die Samenentwicklung involviert sind. Hier wurden 12 bZIPs, die hoch exprimiert und homolog zu früheren, gut untersuchten Genen in der Samenentwicklung waren, für eine qRT-PCR-Bestätigung ausgewählt, und es wurde festgestellt, dass die durch RNA-seq ermittelten Expressionsmuster mit denen übereinstimmten, die mittels qRT-PCR gefunden wurden (Abb. 6b). 6b).

In Gruppe A waren AdbZIP33 und AibZIP28 ortholog zu Arabidopsis ABA insensitive 5 (ABI5), das mit der ABA-Signalisierung sowie der Regulierung der Samenentwicklung und Langlebigkeit in Arabidopsis und Leguminosen in Verbindung steht. Unsere RNA-seq- und qRT-PCR-Ergebnisse zeigten, dass beide orthologen ABI5-Kopien aus den beiden Subgenomen der tetraploiden Erdnuss während der Entwicklung stark exprimiert wurden, was darauf hindeutet, dass die Funktion dieser Gene in Erdnuss und Arabidopsis ähnlich sein könnte. Unsere qRT-PCR-Ergebnisse zeigten auch, dass die Gene der Gruppe A, AdbZIP42, AdbZIP48 und AibZIP31, während der Entwicklung stabil exprimiert wurden (Abb. 6b und Additional file 11). Diese Gene sind homolog zu ABFs und AREB, die an der ABA-vermittelten Samenentwicklung, Keimung und Embryonalreifung beteiligt sind. Drei Gene in Gruppe C (AdbZIP23, AdbZIP37 und AibZIP30) wurden ebenfalls stark exprimiert und sind homolog zu dem bZIP-Faktor Opaque2 von Mais. Opaque2 reguliert die Proteinakkumulation sowie den Aminosäure- und Zuckerstoffwechsel in Maissamen. Darüber hinaus wurden die Gruppe-S-Gene AibZIP10, AdbZIP12, AdbZIP24, AdbZIP26 und AdbZIP36 in Erdnusssamen extrem stark exprimiert (Abb. 6b und Additional file 11). Interessanterweise wiesen die Gene der Gruppe S, AdbZIP24 und AdbZIP36, ein ähnliches Expressionsmuster wie die Gene der Gruppe C, AdbZIP37 und AibZIP30, auf: eine Abnahme des Expressionsniveaus mit fortschreitender Samenentwicklung.

Wir untersuchten dann die Divergenzen in der Genexpression zwischen homöologen Genen aus den AA- und BB-Genomen der tetraploiden Erdnuss. Die Heatmap-Analyse zeigte, dass die allgemeinen Expressionsmuster während der Samenentwicklung für 31 Paare homologer/orthologer Gene aus dem AA- und BB-Genom ähnlich waren. Wir verwendeten die Methode der differentiellen Expressionsanalyse in Kombination mit statistischen Methoden, um die Unterschiede in der Genexpression zwischen diesen Genpaaren für jede Probe zu berechnen. Wir fanden heraus, dass 3 Genpaare (AdbZIP5 und AibZIP5, AdbZIP17 und AibZIP15, AdbZIP46 und AibZIP41) bei 20 DAF differenziell exprimiert wurden, 3 Paare (AdbZIP3 und AibZIP1, AdbZIP4 und AibZIP4, AdbZIP49 und AibZIP45) bei 40 DAF und 5 Paare (AdbZIP3 und AibZIP1, AdbZIP33 und AibZIP28, AdbZIP37 und AibZIP30, AdbZIP10 und AibZIP10, AdbZIP1 und AibZIP3) bei 60 DAF. Diese Ergebnisse weisen auf eine allgemeine Expressionskonservierung zwischen den beiden Genomen hin, lassen aber vermuten, dass 20 % der Gene während der parallelen Evolution und Polyploidisierung der beiden Genome in ihrer Expression divergiert haben (Abb. 6c).

qRT-PCR-Expressionsprofile der bZIP-Gene von Arachis unter Salzstress

Wir verwendeten qRT-PCR, um Veränderungen der bZIP-Genexpression als Reaktion auf die Salzbehandlung zu untersuchen (Abb. 7 und Additional file 12). Wir waren nicht in der Lage, 4 bZIPs mit PCR eindeutig zu amplifizieren. Nachdem Erdnusswurzeln 1 Stunde lang mit Salz behandelt worden waren, wurden 20 Gene signifikant unterschiedlich exprimiert; nach 5 Stunden wurden 27 Gene signifikant unterschiedlich exprimiert; und nach 10 Stunden wurden 41 Gene signifikant unterschiedlich exprimiert (Abb. 7j; Student’s t test: P < 0,05). Zu jedem Zeitpunkt wurden viel mehr Gene hochreguliert als herunterreguliert (14 vs. 6 bei 1 h; 21 vs. 6 bei 5 h; und 34 vs. 7 bei 10 h). Von diesen nach Salzbehandlung unterschiedlich exprimierten bZIPs waren viele in den Gruppen A und S verteilt (Abb. 7k), was darauf hindeutet, dass bZIPs in diesen Gruppen eine wichtige Rolle bei der Zuckersignalisierung und der Regulierung von abiotischem Stress spielen.

Die bZIPs der Gruppe A besitzen die CKII- und Ca2 + -abhängigen Proteinkinase-Phosphorylierungsstellen-Motive, die an der Stress- und/oder ABA-Signalübertragung beteiligt sind, und diese Motive sind wichtig für die Anpassung der Pflanzen an verschiedene abiotische Umweltstressoren. Tatsächlich sind viele Gene der Gruppe A an der Reaktion auf Salzstress beteiligt. In Arabidopsis sind ABI5 und ABFs/AREB wichtige ABA-abhängige Signaltransduktionsfaktoren, die an der Toleranz gegenüber abiotischem Stress beteiligt sind. Die Überexpression von GhABF2 verbesserte die Salzstresstoleranz sowohl in Arabidopsis als auch in Baumwolle erheblich. In der Tomate erhöhte der Knockout von slAREB1 und slbZIP1 die Salzstresstoleranz, während die Überexpression von slAREB1 und slbZIP1 die Salzstresstoleranz reduzierte. Hier wurden die Gene AdbZIP42 und AibZIP35 als Reaktion auf Salzstress signifikant hochreguliert, und diese Gene sind homolog zu ABFs, GhABF2, slAREB1 und slbZIP1. Darüber hinaus wurde berichtet, dass diese Gene von den ABA-aktivierten SnRK2-Proteinkinasen phosphoryliert werden, was darauf hindeutet, dass die Phosphorylierung von ABA-Response-Element-bindenden Faktoren für die ABA-vermittelte Salzstressreaktion entscheidend sein könnte.

Die Gene der Gruppe B, AdbZIP45 und AibZIP40, wurden nach 10 Stunden Salzstress hochreguliert, und diese Gene sind homolog zu AtbZIP17, was die Expression mehrerer Salzstress-Reaktionsgene in Arabidopsis verbessern könnte. Sieben bZIP-Gene der Gruppe G (AdbZIP7, AdbZIP15, AdbZIP19, AdbZIP50, AibZIP17, AibZIP21 und AibZIP38) waren homolog zu AtbZIP41 in Arabidopsis und slbZIP38 in der Tomate, und es wurde gezeigt, dass diese Gene beide den Salzstress negativ regulieren. Von diesen sieben Genen wurde AdbZIP15 nach 1 und 5 Stunden Salzstress signifikant herunterreguliert, während AdbZIP19 und AibZIP17 nach 10 Stunden Salzstress signifikant hochreguliert wurden. Somit könnten AdbZIP15, AdbZIP19 und AibZIP17 eine Resistenz gegen Salzstress verleihen. AdbZIP15 könnte ein negativer Regulator von Salzstress sein, da sein Expressionsmuster dem von slbZIP38 als Reaktion auf Salzstress ähnlich war.

Die Gene der Gruppe S, AdbZIP24 und AdbZIP36, waren homolog zu AtbZIP1, AtbZIP53, MtbZIP2 und MtbZIP26, und die Expressionsmuster dieser Gene als Reaktion auf Salzstress waren ähnlich (Abb. 7). Insbesondere AdbZIP36 wurde nach 10 Stunden Salzstress signifikant hochreguliert. Zwei homologe Gene in Arabidopsis, AtbZIP1 und AtbZIP53, programmieren nachweislich den primären Kohlenhydrat- und Aminosäurestoffwechsel um, damit sich die Wurzeln an Salzstress anpassen können. Die Homologe MtbZIP2 und MtbZIP26 werden ebenfalls durch eine Salzbehandlung transkriptionell induziert und verbessern die Toleranz der Pflanze gegenüber Salzstress. Bemerkenswerterweise war das Expressionsmuster von AdbZIP36 ähnlich dem von AtbZIP1, MtbZIP2 und MtbZIP26 in Arabidopsis und M. truncatula, was darauf hindeutet, dass AdbZIP36 ein positiver Regulator der Toleranz gegenüber Salzstress in der Erdnuss sein könnte. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass unsere Studie zur Expressionsanalyse mehrere bZIP-Kandidaten aus der Erdnuss identifiziert hat, die möglicherweise mit der Salzstressreaktion in Verbindung stehen und als Ziele für künftige Forschungen dienen können.