Abstract Characterization of genetic regulatory variants acting on the transcriptome of livestock is essential for interpreting the molecular mechanisms underlying traits of economic value and for increasing the rate of genetic gain through artificial selection. Here, we build a cattle Genotype-Tissue Expression atlas (cattle GTEx, http://cgtex.roslin.ed.ac.uk/ ) as part of the pilot phase of Farm animal GTEx (FarmGTEx) project for the research community based on publicly available 11,642 RNA-Seq datasets. We describe the landscape of the transcriptome across over 100 tissues and report hundreds of thousands of genetic associations with gene expression and alternative splicing for 24 major tissues. We evaluate the tissue-sharing patterns of these genetic regulatory effects, and functionally annotate them using multi-omics data. Finally, we link gene expression in different tissues to 43 economically important traits using both transcriptome-wide association study (TWAS) and colocalization analyses to decipher the molecular regulatory mechanisms underpinning such agronomic traits in cattle.

We present high quality, phased genome assemblies representative of taurine and indicine cattle, subspecies that differ markedly in productivity-related traits and environmental adaptation. We report a new haplotype-aware scaffolding and polishing pipeline using contigs generated by the trio binning method to produce haplotype-resolved, chromosome-level genome assemblies of Angus (taurine) and Brahman (indicine) cattle breeds. These assemblies were used to identify structural and copy number variants that differentiate the subspecies and we found variant detection was sensitive to the specific reference genome chosen. Six gene families with immune related functions are expanded in the indicine lineage. Assembly of the genomes of both subspecies from a single individual enabled transcripts to be phased to detect allele-specific expression, and to study genome-wide selective sweeps. An indicus-specific extra copy of fatty acid desaturase is under positive selection and may contribute to indicine adaptation to heat and drought.

Abstract The dingo is Australia’s iconic top-order predator and arrived on the continent between 5,000-8,000 years ago. To provide an unbiased insight into its evolutionary affiliations and biological interactions, we coupled long-read DNA sequencing with a multiplatform scaffolding approach to produce an ab initio genome assembly of the desert dingo (85X coverage) we call CanLup_DDS. We compared this genome to the Boxer (CanFam3.1) and German Shepherd dog (CanFam_GSD) assemblies and characterized lineage-specific and shared genetic variation ranging from single– to megabase pair–sized variants. We identified 21,483 dingo-specific and 16,595 domestic dog-specific homozygous structural variants mediating genic and putative regulatory changes. Comparisons between the dingo and domestic dog builds detected unique inversions on Chromosome 16, structural variations in genes linked with starch metabolism, and seven differentially methylated genes. To experimentally assess genomic differences 17 dingoes and 15 German Shepherd dogs were fed parallel diets for 14 days. In dingoes, low AMY2B copy number and serum amylase levels are linked with high cholesterol and LDL levels. Gut microbiome analyses revealed enrichment of the family Clostridiaceae , which can utilize complex resistant starch, while scat metabolome studies identified high phenylethyl alcohol concentrations that we posit are linked with territory marking. Our study provides compelling genomic, microbiome, and metabolomic links showing the dingo has distinct physiology from domestic breed dogs with a unique role in the ecosystem.

Abstract Background One difficulty in testing the hypothesis that the Australasian dingo is a functional intermediate between wild wolves and domesticated breed dogs is that there is no reference specimen. Here we link a high-quality de novo long read chromosomal assembly with epigenetic footprints and morphology to describe the Alpine dingo female named Cooinda. It was critical to establish an Alpine dingo reference because this ecotype occurs throughout coastal eastern Australia where the first drawings and descriptions were completed. Findings We generated a high-quality chromosome-level reference genome assembly (Canfam_ADS) using a combination of Pacific Bioscience, Oxford Nanopore, 10X Genomics, Bionano, and Hi-C technologies. Compared to the previously published Desert dingo assembly, there are large structural rearrangements on Chromosomes 11, 16, 25 and 26. Phylogenetic analyses of chromosomal data from Cooinda the Alpine dingo and nine previously published de novo canine assemblies show dingoes are monophyletic and basal to domestic dogs. Network analyses show that the mtDNA genome clusters within the southeastern lineage, as expected for an Alpine dingo. Comparison of regulatory regions identified two differentially methylated regions within glucagon receptor GCGR and histone deacetylase HDAC4 genes that are unmethylated in the Alpine dingo genome but hypermethylated in the Desert dingo. Morphological data, comprising geometric morphometric assessment of cranial morphology place dingo Cooinda within population-level variation for Alpine dingoes. Magnetic resonance imaging of brain tissue show she had a larger cranial capacity than a similar-sized domestic dog. Conclusions These combined data support the hypothesis that the dingo Cooinda fits the spectrum of genetic and morphological characteristics typical of the Alpine ecotype. We propose that she be considered the archetype specimen for future research investigating the evolutionary history, morphology, physiology, and ecology of dingoes. The female has been taxidermically prepared and is now at the Australian Museum, Sydney.

Background: The 50-year old Aedes albopictus C6/36 cell line is a resource for the detection, amplification, and analysis of mosquito-borne viruses including Zika, dengue, and chikungunya. The cell line is derived from an unknown number of larvae from an unspecified strain of Aedes albopictus mosquitoes. Toward improved utility of the cell line for research in virus transmission, we present an annotated assembly of the C6/36 genome. Results: The C6/36 genome assembly has the largest contig N50 (3.3 Mbp) of any mosquito assembly, presents the sequences of both haplotypes for most of the diploid genome, reveals independent null mutations in both alleles of the Dicer locus, and indicates a male-specific genome. Gene annotation was computed with publicly available mosquito transcript sequences. Gene expression data from cell line RNA sequence identified enrichment of growth-related pathways and conspicuous deficiency in aquaporins and inward rectifier K+ channels. As a test of utility, RNA sequence data from Zika-infected cells was mapped to the C6/36 genome and transcriptome assemblies. Host subtraction reduced the data set by 89%, enabling faster characterization of non-host reads. Conclusions: The C6/36 genome sequence and annotation should enable additional uses of the cell line to study arbovirus vector interactions and interventions aimed at restricting the spread of human disease.