We report a high-quality draft sequence of the genome of the horse (Equus caballus). The genome is relatively repetitive but has little segmental duplication. Chromosomes appear to have undergone few historical rearrangements: 53% of equine chromosomes show conserved synteny to a single human chromosome. Equine chromosome 11 is shown to have an evolutionary new centromere devoid of centromeric satellite DNA, suggesting that centromeric function may arise before satellite repeat accumulation. Linkage disequilibrium, showing the influences of early domestication of large herds of female horses, is intermediate in length between dog and human, and there is long-range haplotype sharing among breeds.

Background: To date, genome-scale analyses in the domestic horse have been limited by suboptimal single nucleotide polymorphism (SNP) density and uneven genomic coverage of the current SNP genotyping arrays. The recent availability of whole genome sequences has created the opportunity to develop a next generation, high-density equine SNP array. Results: Using whole genome sequence from 153 individuals representing 24 distinct breeds collated by the equine genomics community, we cataloged over 23 million de novo discovered genetic variants. Leveraging genotype data from individuals with both whole genome sequence, and genotypes from lower-density, legacy SNP arrays, a subset of ~5 million high-quality, high-density array candidate SNPs were selected based on breed representation and uniform spacing across the genome. Considering probe design recommendations from a commercial vendor (Affymetrix, now Thermo Fisher Scientific) a set of ~2 million SNPs were selected for a next-generation high-density SNP chip (MNEc2M). Genotype data were generated using the MNEc2M array from a cohort of 332 horses from 20 breeds and a lower-density array, consisting of ~670 thousand SNPs (MNEc670k), was designed for genotype imputation. Conclusions: Here, we document the steps taken to design both the MNEc2M and MNEc670k arrays, report genomic and technical properties of these genotyping platforms, and demonstrate the imputation capabilities of these tools for the domestic horse.

EquCab2, a high-quality reference genome for the domestic horse, was released in 2007. Since then, it has served as the foundation for nearly all genomic work done in equids. Recent advances in genomic sequencing technology and computational assembly methods have allowed scientists to improve reference assemblies of large animal and plant genomes in terms of contiguity and composition. In 2014, the equine genomics research community began a project to improve the reference sequence for the horse, building upon the solid foundation of EquCab2 and incorporating new short-read data, long-read data, and proximity ligation data. The result, EquCab3, is presented here. The count of non-N bases in the incorporated chromosomes is improved from 2.33Gb in EquCab2 to 2.41Gb from EquCab3. Contiguity has also been improved nearly 40-fold with a contig N50 of 4.5Mb and scaffold contiguity enhanced to where all but one of the 32 chromosomes is comprised of a single scaffold.