Eucalypts are the world’s most widely planted hardwood trees. Their outstanding diversity, adaptability and growth have made them a global renewable resource of fibre and energy. We sequenced and assembled >94% of the 640-megabase genome of Eucalyptus grandis. Of 36,376 predicted protein-coding genes, 34% occur in tandem duplications, the largest proportion thus far in plant genomes. Eucalyptus also shows the highest diversity of genes for specialized metabolites such as terpenes that act as chemical defence and provide unique pharmaceutical oils. Genome sequencing of the E. grandis sister species E. globulus and a set of inbred E. grandis tree genomes reveals dynamic genome evolution and hotspots of inbreeding depression. The E. grandis genome is the first reference for the eudicot order Myrtales and is placed here sister to the eurosids. This resource expands our understanding of the unique biology of large woody perennials and provides a powerful tool to accelerate comparative biology, breeding and biotechnology. The Eucalyptus grandis genome has been sequenced, revealing the greatest number of tandem duplications of any plant genome sequenced so far, and the highest diversity of genes for specialized metabolites that act as chemical defence and provide unique pharmaceutical oils; genome sequencing of the sister species E. globulus and a set of inbred E. grandis tree genomes reveals dynamic genome evolution and hotspots of inbreeding depression. Fast-growing Eucalyptus trees form the basis of an international pulp, paper and chemical cellulose industry and they are also seen as potential biomass feedstocks for bioenergy and biomaterials. The genome of Eucalyptus grandis has now been sequenced. It contains the greatest number of tandem duplications so far found in a plant genome, as well as the highest diversity of genes for specialized metabolites that act as chemical defence and provide unique pharmaceutical oils. Comparison with the sister species E. globulus and with other E. grandis lines reveals dynamic genome evolution and hotspots of inbreeding depression. The availability of comprehensive genomic data will be of use in work on accelerating breeding cycles for productivity and wood quality and developing eucalypt strains suited to a variety of habitats.

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.

European hazelnut (Corylus avellana L.) is an important tree nut crop. Hazelnut production in North America is currently limited in scalability due to Anisogramma anomala, a fungal pathogen that causes Eastern Filbert Blight (EFB) disease in hazelnut. Successful deployment of EFB resistant cultivars has been limited to the state of Oregon, where the breeding program at Oregon State University (OSU) has released cultivars with a dominant allele at a single resistance locus identified by classical breeding, linkage mapping, and molecular markers. Jefferson is resistant to the predominant EFB biotype in Oregon and has been selected by the OSU breeding program as a model for hazelnut genetic and genomic research. Here, we present a near complete, haplotype-resolved chromosome-level hazelnut genome assembly for C. avellana Jefferson. This new assembly is a significant improvement over a previously published genome draft. Analysis of genomic regions linked to EFB resistance and self-incompatibility confirmed haplotype splitting and identified new gene candidates that are essential for downstream molecular marker development, thereby facilitating breeding efforts.

CRISPR gene editing, while highly efficient in creating desired mutations, also has the potential to cause off-target mutations. This risk is especially high in clonally propagated plants, where editing reagents may remain in the genome for long periods of time or in perpetuity. We studied a diverse population of

Abstract Cultivated potatoes are susceptible to a host of diseases caused by various pathogens. Wild relatives of potatoes are used in breeding programs as sources of resistance introgressed into cultivated potatoes. The wild potato Solanum bulbocastanum is an essential source of resistance to Columbia root knot nematode (CRKN) and late blight. We present the initial chromosome-level assembly of SB22, produced using PacBio long reads and Dovetail Hi-C scaffolding. The final assembly size was 655.3 Mb. Using the BRAKER pipeline, 43,280 gene models were predicted, with a BUSCO completeness of about 90.3%. Repeat elements represented 63.8% of the genome, with LTR elements being the most abundant. DRAGO3 predicted 2,310 disease resistance-like genes across the 12 chromosomes of SB22; the MEME suite was used to identify their amino acid motifs. Putative candidate genes contributing to CRKN resistance were mapped on chromosome 11 of SB22. The SB22 draft genome is a valuable genomic resource for potato breeding programs.

Peppermint, Mentha xpiperita L., is a hexaploid (2n = 6x = 72) and the predominant cultivar of commercial mint oil production in the US. This cultivar is threatened because of high susceptibility to the fungal disease Verticillium wilt, caused by Verticillium dahliae . This report details the first draft polyploid chromosome-level genome assembly for this mint species. The Black Mitcham genome resource will broaden comparative studies of disease resistance, essential oil biosynthesis, and hybridization events within the genus Mentha . It will also be a valuable contribution to the body of phylogenetic studies involving Mentha and other genera that contain species with varying ploidy levels.

Abstract Peppermint, Mentha × piperita L., is a hexaploid (2n = 6x = 72) and the predominant cultivar of commercial mint oil production in the US. This cultivar is threatened because of high susceptibility to the fungal disease verticillium wilt, caused by Verticillium dahliae. This report details the first draft polyploid chromosome-level genome assembly for this mint species. The “Mitcham” genome resource will broaden comparative studies of disease resistance, essential oil biosynthesis, and hybridization events within the genus Mentha. It will also be a valuable contribution to the body of phylogenetic studies involving Mentha and other genera that contain species with varying ploidy levels.

Cannabis sativa is a globally significant seed-oil, fiber, and drug-producing plant species. However, a century of prohibition has severely restricted legal breeding and germplasm resource development, leaving potential hemp-based nutritional and fiber applications unrealized. Existing cultivars are highly heterozygous and lack competitiveness in the overall fiber and grain markets, relegating hemp to less than 200,000 hectares globally1. The relaxation of drug laws in recent decades has generated widespread interest in expanding and reincorporating cannabis into agricultural systems, but progress has been impeded by the limited understanding of genomics and breeding potential. No studies to date have examined the genomic diversity and evolution of cannabis populations using haplotype-resolved, chromosome-scale assemblies from publicly available germplasm. Here we present a cannabis pangenome, constructed with 181 new and 12 previously released genomes from a total of 156 biological samples from both male (XY) and female (XX) plants, including 42 trio phased and 36 haplotype-resolved, chromosome-scale assemblies. We discovered widespread regions of the cannabis pangenome that are surprisingly diverse for a single species, with high levels of genetic and structural variation, and propose a novel population structure and hybridization history. Conversely, the cannabinoid synthase genes contain very low levels of diversity, despite being embedded within a variable region containing multiple pseudogenized paralogs and distinct transposable element arrangements. Additionally, we identified variants of acyl-lipid thioesterase (ALT) genes that are associated with fatty acid chain length variation and the production of the rare cannabinoids, tetrahydrocannabinol varin (THCV) and cannabidiol varin (CBDV). We conclude the Cannabis sativa gene pool has only been partially characterized, and that the existence of wild relatives in Asia remains likely, while its potential as a crop species remains largely unrealized.