Abstract Japanese cedar ( Cryptomeria japonica D. Don) is the most important Japanese forest tree, occupying about 44% of artificial forests in Japan, and planted in East Asia, Azores Archipelago, and some islands in the Indian Ocean. Although the huge genome of the species (ca. 11 Gb) with abundant repeat elements might have been an obstacle for genetic analysis, the species is easily propagated by cutting, flowered by plant hormones like gibberellic acid, transformed by agrobacterium, and edited by CRISPR/Cas9. These characteristics of C. japonica are preferable to make the species a model conifer for which reference genome sequences are necessary. In this study, we report the first chromosome-level assembly for C. japonica (2n = 22) using a third generation selfed progeny with an estimated homozygosity of 0.96. Young leaf tissue was used to extract high-molecular-weight DNA (>50 kb) for HiFi PacBio long read sequencing and to construct Hi-C/Omni-C library for Illumina short read sequencing. Using the 29× and 26× genome coverage of HiFi and Illumina reads, respectively, de novo assembly resulted in 2,650 contigs (9.1 Gb in total) with N50 contig size of 12.0 Mb. The Hi-C analysis mapped 97% of the nucleotides on the 11 chromosomes. The assembly was verified by comparing with a consensus linkage map of 7,785 markers. The BUSCO analysis confirmed ~91% of conserved genes. Annotations of genes, repeat elements and synteny with other Cupressaceae and Pinaceae species were performed, providing fundamental resources for genomic research of conifers.

Abstract Background The Japanese cedar ( Cryptomeria japonica D. Don) is one of the most important Japanese forest trees, occupying approximately 44% of artificial forests and planted in East Asia, the Azores Archipelago, and certain islands in the Indian Ocean. Although the huge genome of the species (ca. 9 Gbp) with abundant repeat elements may have represented an obstacle for genetic analysis, this species is easily propagated by cutting, flowered by gibberellic acid, transformed by Agrobacterium, and edited by CRISPR/Cas9. These characteristics of C. japonica recommend it as a model conifer species for which reference genome sequences are necessary. Results Herein, we report the first chromosome-level assembly of C. japonica (2n = 22) using third-generation selfed progeny (estimated homozygosity rate = 0.96). Young leaf tissue was used to extract high molecular weight DNA (> 50 kb) for HiFi PacBio long-read sequencing and to construct an Hi-C/Omni-C library for Illumina short-read sequencing. The 29× and 26× genome coverage of HiFi and Illumina reads, respectively, for de novo assembly yielded 2,651 contigs (9.1 Gbp, N50 contig size 12.0 Mbp). Hi-C analysis mapped 97% of the nucleotides on 11 chromosomes. The assembly was verified through comparison with a consensus linkage map comprising 7,781 markers. BUSCO analysis identified ∼ 91% conserved genes. Conclusions Annotations of genes and comparisons of repeat elements with other Cupressaceae and Pinaceae species provide a fundamental resource for conifer research.