Powdery mildew (PM) disease, caused by the obligate biotrophic fungal pathogen Podosphaera xanthii, is the most reported and destructive disease on cultivated Cucurbita species all over the world. Recently, the appearance of highly aggressive P. xanthii isolates has led to PM outbreaks even in resistant crops, making disease management a very difficult task. To challenge this, breeders rely on genetic characteristics for PM control. Analysis of commercially available intermediate resistance courgette (Cucurbita pepo L. var. cylindrica) varieties using cytological, molecular, and biochemical approaches showed that the plants were under a primed state and induced systemic acquired resistance (SAR) responses, exhibiting enhanced callose production, upregulation of salicylic acid (SA) defense signaling pathway genes, and accumulation of SA and defense metabolites. Additionally, the intermediate resistant varieties showed an altered epigenetic landscape in histone marks that affect transcriptional activation. We demonstrated that courgette plants had enriched H3K4me3 marks on SA-BINDING PROTEIN 2 and YODA (YDA) genes of the Pm-0 interval introgression, a genomic region that confers resistant to Cucurbits against P. xanthii. The open chromatin of SA-BINDING PROTEIN 2 and YDA genes was consistent with genes’ differential expression, induced SA pathway, altered stomata characteristics, and activated SAR responses. These findings demonstrate that the altered epigenetic landscape of the intermediate resistant varieties modulates the activation of SA-BINDING PROTEIN 2 and YDA genes leading to induced gene transcription that primes courgette plants.

中文翻译：

---

在 Pm-0 抗性相关基因上富集 HeK4me3 标记，使西葫芦抗 Podosphaera xanthii

白粉病 (PM) 病是由专性生物营养真菌病原体 Podosphaera xanthii 引起的，是世界上栽培的葫芦科植物中报道最多、破坏性最强的病害。最近，高度侵袭性的 P. xanthii 分离株的出现甚至在抗性作物中也导致了 PM 暴发，使疾病管理成为一项非常困难的任务。为了挑战这一点，育种者依靠遗传特征来控制 PM。使用细胞学、分子和生化方法对市售的中等抗性西葫芦 (Cucurbita pepo L. var. cylindrica) 品种进行分析表明，植物处于引发状态并诱导系统获得性抗性 (SAR) 反应，表现出增强的胼胝质产生、上调水杨酸 (SA) 防御信号通路基因，和 SA 和防御代谢物的积累。此外，中间抗性品种在影响转录激活的组蛋白标记中显示出改变的表观遗传景观。我们证明了西葫芦植物在 Pm-0 间隔渐渗的 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YODA (YDA) 基因上富集了 H3K4me3 标记，该基因组区域赋予葫芦对 P. xanthii 的抗性。SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的开放染色质与基因的差异表达、诱导 SA 通路、改变气孔特征和激活 SAR 反应一致。这些研究结果表明，中间抗性品种的表观遗传景观改变了调节 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的激活，导致诱导西葫芦植物的基因转录。此外，中间抗性品种在影响转录激活的组蛋白标记中显示出改变的表观遗传景观。我们证明了西葫芦植物在 Pm-0 间隔渐渗的 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YODA (YDA) 基因上富集了 H3K4me3 标记，该基因组区域赋予葫芦对 P. xanthii 的抗性。SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的开放染色质与基因的差异表达、诱导 SA 通路、改变气孔特征和激活 SAR 反应一致。这些研究结果表明，中间抗性品种的表观遗传景观改变了调节 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的激活，导致诱导西葫芦植物的基因转录。此外，中间抗性品种在影响转录激活的组蛋白标记中显示出改变的表观遗传景观。我们证明了西葫芦植物在 Pm-0 间隔渐渗的 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YODA (YDA) 基因上富集了 H3K4me3 标记，该基因组区域赋予葫芦对 P. xanthii 的抗性。SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的开放染色质与基因的差异表达、诱导 SA 通路、改变气孔特征和激活 SAR 反应一致。这些研究结果表明，中间抗性品种的表观遗传景观改变了调节 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的激活，导致诱导西葫芦植物的基因转录。中间抗性品种在影响转录激活的组蛋白标记中显示出改变的表观遗传景观。我们证明了西葫芦植物在 Pm-0 间隔渐渗的 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YODA (YDA) 基因上富集了 H3K4me3 标记，该基因组区域赋予葫芦对 P. xanthii 的抗性。SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的开放染色质与基因的差异表达、诱导 SA 通路、改变气孔特征和激活 SAR 反应一致。这些研究结果表明，中间抗性品种的表观遗传景观改变了调节 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的激活，导致诱导西葫芦植物的基因转录。中间抗性品种在影响转录激活的组蛋白标记中显示出改变的表观遗传景观。我们证明了西葫芦植物在 Pm-0 间隔渐渗的 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YODA (YDA) 基因上富集了 H3K4me3 标记，该基因组区域赋予葫芦对 P. xanthii 的抗性。SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的开放染色质与基因的差异表达、诱导 SA 通路、改变气孔特征和激活 SAR 反应一致。这些研究结果表明，中间抗性品种的表观遗传景观改变了调节 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的激活，导致诱导西葫芦植物的基因转录。我们证明了西葫芦植物在 Pm-0 间隔渐渗的 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YODA (YDA) 基因上富集了 H3K4me3 标记，该基因组区域赋予葫芦对 P. xanthii 的抗性。SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的开放染色质与基因的差异表达、诱导 SA 通路、改变气孔特征和激活 SAR 反应一致。这些研究结果表明，中间抗性品种的表观遗传景观改变了调节 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的激活，导致诱导西葫芦植物的基因转录。我们证明了西葫芦植物在 Pm-0 间隔渐渗的 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YODA (YDA) 基因上富集了 H3K4me3 标记，该基因组区域赋予葫芦对 P. xanthii 的抗性。SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的开放染色质与基因的差异表达、诱导 SA 通路、改变气孔特征和激活 SAR 反应一致。这些研究结果表明，中间抗性品种的表观遗传景观改变了调节 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的激活，导致诱导西葫芦植物的基因转录。SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的开放染色质与基因的差异表达、诱导 SA 通路、改变气孔特征和激活 SAR 反应一致。这些研究结果表明，中间抗性品种的表观遗传景观改变了调节 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的激活，导致诱导西葫芦植物的基因转录。SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的开放染色质与基因的差异表达、诱导 SA 通路、改变气孔特征和激活 SAR 反应一致。这些研究结果表明，中间抗性品种的表观遗传景观改变了调节 SA-BINDING PROTEIN 2 和 YDA 基因的激活，导致诱导西葫芦植物的基因转录。