Abstract Epigenetic variation is likely to contribute to the phenotypic plasticity and adaptative capacity of plant species, and may be especially important for long‐lived organisms with complex life cycles, including forest trees. Diverse environmental stresses and hybridization/polyploidization events can create reversible heritable epigenetic marks that can be transmitted to subsequent generations as a form of molecular “memory”. Epigenetic changes might also contribute to the ability of plants to colonize or persist in variable environments. In this review, we provide an overview of recent data on epigenetic mechanisms involved in developmental processes and responses to environmental cues in plant, with a focus on forest tree species. We consider the possible role of forest tree epigenetics as a new source of adaptive traits in plant breeding, biotechnology, and ecosystem conservation under rapid climate change.

• Parasitism and saprotrophic wood decay are two fungal strategies fundamental for succession and nutrient cycling in forest ecosystems. An opportunity to assess the trade-off between these strategies is provided by the forest pathogen and wood decayer Heterobasidion annosum sensu lato. • We report the annotated genome sequence and transcript profiling, as well as the quantitative trait loci mapping, of one member of the species complex: H. irregulare. Quantitative trait loci critical for pathogenicity, and rich in transposable elements, orphan and secreted genes, were identified. • A wide range of cellulose-degrading enzymes are expressed during wood decay. By contrast, pathogenic interaction between H. irregulare and pine engages fewer carbohydrate-active enzymes, but involves an increase in pectinolytic enzymes, transcription modules for oxidative stress and secondary metabolite production. • Our results show a trade-off in terms of constrained carbohydrate decomposition and membrane transport capacity during interaction with living hosts. Our findings establish that saprotrophic wood decay and necrotrophic parasitism involve two distinct, yet overlapping, processes.

Abstract Plants must quickly adapt to a changing environment in order to maintain their fitness. One rapid adaptation mechanism that promotes plasticity is epigenetic memory, which may provide long-lived organisms the precious time needed to adapt to climate change. In this study, we used the perennial plant Fragaria vesca as a model to determine how the methylome and transcriptome adapt to elevated temperatures (28 vs. 18 °C) over three asexual generations. Changes in flowering time, stolon number, and petiole length were induced in responses to temperature treatment in one or more ecotypes after three asexual generations in a manner indicative of an epigenetic memory. Induced methylome changes differed between four different ecotypes from Norway, Iceland, Italy, and Spain, but there were also some shared responses. Elevated temperature conditions induced significant phenotypic and methylation changes, particularly in the Norwegian ecotype. Most of the differentially methylated regions (DMRs) were in the CHG context, and most CHG and CHH DMRs were hypermethylated. Notably, the four ecotypes shared only eight CHG DMR peaks. Several differentially methylated genes (DMGs) also showed a change in gene expression. Ecotype-specific methylation and expression patterns were observed for genes related to gibberellin metabolism, flowering time, epigenetics. Furthermore, when repetitive elements (REs) were found near (±2 kb) or inside a gene, they showed a negative correlation with gene expression. In conclusion, phenotypic changes induced by elevated temperatures during asexual reproduction were accompanied by changes in DNA methylation patterns. Also, positional influences of REs impacted gene expression, indicating that DNA methylation may be involved in both general and ecotype-specific phenotypic plasticity in F. vesca .

Strawberry is a high-value crop that suffers huge losses from diseases such as grey mould caused by the necrotrophic fungal pathogen Botrytis cinerea. Pesticides are heavily used to protect the strawberry crop, which raises environmental and human health concerns and promotes the evolution of pesticide resistant strains. Upregulating or priming the plants' defences may be a more environmentally sustainable way of increasing disease resistance. Using Fragaria vesca as a model for the commercially grown octaploid strawberry Fragaria x ananassa, we investigated the transcriptional reprogramming of strawberry upon B. cinerea infection and the effectiveness of four priming chemicals in protecting strawberry against grey mould. First, we found that the transcriptional reprogramming of strawberry upon B. cinerea infection overlapped substantially with the transcriptome responses induced by Phytophthora cactorum (Toljamo et al., 2016), including the genes involved in jasmonic acid (JA), salicylic acid (SA), ethylene (ET) and terpenoid pathways. Furthermore, we investigated the effectiveness of previously identified priming chemicals in protecting strawberry against B. cinerea. The level of upregulated or primed resistance depended on the priming chemical itself (β-aminobutyric acid (BABA), methyl jasmonate (MeJ), (R)-β-homoserine (RBH), prohexadione-calcium (ProCa)) and the application method used (foliar spray, soil drench, seed treatment). Overall, RBH effectively primed strawberry defences against B. cinerea, whereas BABA and ProCa were not effective and MeJ showed mixed effects. Our results not only identify ways to effectively upregulate or prime strawberry defences against B. cinerea, but also provide novel insights about strawberry defences that may be applied in future crop protection schemes.

ABSTRACT The aim of this study was to investigate differential expression profiles of the brown rot fungus Rhodonia placenta (previously Postia placenta ) harvested at several time points when grown on Pinus radiata (radiata pine) and P. radiata with three different levels of modification by furfuryl alcohol, an environmentally benign commercial wood protection system. For the first time the entire gene expression pattern of a decay fungus is followed in untreated and modified wood from initial to advanced stages of decay. Results support the current model of a two-step decay mechanism, with an initial oxidative depolymerization followed by hydrolysis of cell-wall polysaccharides. The wood decay process is finished, and the fungus goes into starvation mode after five weeks when grown on unmodified P. radiata wood. The pattern of repression of oxidative processes and oxalate synthesis found in P. radiata at later stages of decay is not mirrored for the high furfurylation treatment. The high treatment level provided a more unpredictable expression pattern throughout the entire incubation period. Furfurylation does not seem to directly influence the expression of core plant cell wall hydrolyzing enzymes, as a delayed and prolonged, but similar pattern was observed in the P. radiata and the modified experiments. This indicates that the fungus starts a common decay process in the modified wood, but proceeds at a slower pace as access to the plant cell wall polysaccharides is restricted. This is further supported by the downregulation of hydrolytic enzymes for the high treatment level at the last harvest point (mass loss 14%). Moreover, the mass loss does not increase the last weeks. Collectively, this indicates a potential threshold for lower mass loss for highly modified wood. IMPORTANCE Fungi are important decomposers of woody biomass in natural habitats. Investigation of the mechanisms employed by decay fungi in their attempt to degrade wood is important for both the basic scientific understanding of ecology and carbon cycling in nature, and for applied uses of woody materials. For wooden building materials long service life and carbon storage is essential, but decay fungi are responsible for massive losses of wood in service. Thus, optimizing durable wood products for the future are of major importance. In this study we have investigated the fungal genetic response to furfurylated wood, a commercial environmentally benign wood modification approach, that improves service life of wood in outdoor applications. Our results show that there is a delayed wood decay by the fungus as a response to furfurylated wood and new knowledge about the mechanisms behind the delay is provided.