Fusarium crown rot (FCR) is one of the most important soilborne diseases affecting wheat production. To investigate the diversity of the pathogens causing this disease, 199 diseased wheat samples were collected from 13 cities in Shandong province. In total, 468 isolates were obtained, and from these isolates, 11

The acetylation of histone lysine residues regulates multiple life processes, including growth, conidiation, and pathogenicity in filamentous pathogenic fungi. However, the specific function of each lysine residue at the N-terminus of histone H3 in phytopathogenic fungi remains unclear. In this study, we mutated the N-terminal lysine residues of histone H3 in Fusarium pseudograminearum, the main causal agent of Fusarium crown rot of wheat in China, which also produces deoxynivalenol (DON) toxins harmful to humans and animals. Our findings reveal that all the FpH3K9R, FpH3K14R, FpH3K18R, and FpH3K23R mutants are vital for vegetative growth and conidiation. Additionally, FpH3K14 regulates the pathogen’s sensitivity to various stresses and fungicides. Despite the slowed growth of the FpH3K9R and FpH3K23R mutants, their pathogenicity towards wheat stems and heads remains unchanged. However, the FpH3K9R mutant produces more DON. Furthermore, the FpH3K14R and FpH3K18R mutants exhibit significantly reduced virulence, with the FpH3K18R mutant producing minimal DON. In the FpH3K9R, FpH3K14R, FpH3K18R, and FpH3K23R mutants, there are 1863, 1400, 1688, and 1806 downregulated genes, respectively, compared to the wild type. These downregulated genes include many that are crucial for growth, conidiation, pathogenicity, and DON production, as well as some essential genes. Gene ontology (GO) enrichment analysis indicates that genes downregulated in the FpH3K14R and FpH3K18R mutants are enriched for ribosome biogenesis, rRNA processing, and rRNA metabolic process. This suggests that the translation machinery is abnormal in the FpH3K14R and FpH3K18R mutants. Overall, our findings suggest that H3 N-terminal lysine residues are involved in regulating the expression of genes with important functions and are critical for fungal development and pathogenicity.

Several major heading date genes are sensitive to photoperiod and jointly regulate heading date in rice. However, it is not clear how these genes coordinate rice heading. In this study, a near-isogenic F 2 population with Ghd7 , Ghd7.1 , Ghd8 and Hd1 segregating in the Zhenshan 97 (ZS97) background was used to evaluate the genetic interactions among these four genes under natural long-day (NLD) and natural short-day (NSD) conditions, and a series of Ghd7.1 -segregating populations in different backgrounds were developed to estimate the genetic effects of Ghd7.1 on heading date under both conditions. Tetragenic, trigenic and digenic interactions among these four genes were observed under both conditions. In the functional Hd1 backgrounds, the strongest digenic interaction was Ghd7 by Ghd8 under NLD conditions but was Ghd7 by Ghd7.1 under NSD conditions. Interestingly, Ghd7.1 acted as a flowering suppressor under NLD conditions, while it functioned alternatively as an activator or a suppressor under NSD conditions depending on the status of the other three genes. Based on the performances of 16 homozygous four-gene combinations, a positive correlation between heading date and yield was found under NSD conditions, but changed to a negative correlation when heading date was over 90 days under NLD conditions. These results demonstrate the importance of genetic interactions in the rice flowering regulatory network and will help breeders to select favorable combinations to maximize rice yield potential for different ecological areas.