Aeromonas veronii is a Gram-negative species ubiquitous in different aquatic environments and capable of causing a variety of diseases to a broad host range. Aeromonas species have the capability to carry and acquire antimicrobial resistance (AMR) elements, and currently multidrug resistant (MDR) Aeromonas isolates are commonly found across the world. A. veronii strain MS-17-88 is a MDR strain isolated from catfish in the southeastern United States. The present study was undertaken to uncover the mechanism of resistance in MDR A. veronii strain MS-17-88 through the detection of genomic features. To achieve this, genomic DNA was extracted, sequenced, and assembled. The A. veronii strain MS-17-88 genome comprised 5,178,226-bp with 58.6% G+C, and it encoded several AMR elements, including imiS, ampS, mcr-7.1, mcr-3, catB2, catB7, catB1, floR, vat(F), tet(34), tet(35), tet(E), dfrA3, and tetR. The phylogeny and resistance profile of a large collection of A. veronii strains, including MS-17-88, were evaluated. Phylogenetic analysis showed a close relationship between MS-17-88 and strain Ae5 isolated from fish in China and ARB3 strain isolated from pond water in Japan, indicating a common ancestor of these strains. Analysis of phage elements revealed 58 intact, 63 incomplete, and 15 questionable phage elements among the 53 A. veronii genomes. The average phage element number is 2.56 per genome, and strain MS-17-88 is one of two strains having the maximum number of identified prophage elements (6 elements each). The profile of resistance against various antibiotics across the 53 A. veronii genomes revealed presence of tet(34), mcr-7.1, mcr-3, and dfrA3 in all genomes (100%). By comparison, sul1 and sul2 were detected in 7.5% and 1.8% of A. veronii genomes. Nearly 77% of strains carried tet(E), and 7.5% of strains carried floR. This result suggested a low abundance and prevalence of sulfonamide and florfenicol resistance genes compared with tetracycline resistance among A. veronii strains. Overall, the present study provides insights into the resistance patterns among 53 A. veronii genomes, which can inform therapeutic options for fish affected by A. veronii.

Abstract Domestication in the cotton genus is remarkable in that it has occurred independently four different times at two different ploidy levels. Relatively little is known about genome evolution and domestication in the cultivated diploid species Gossypium herbaceum and G. arboreum , because of the absence of wild representatives for the latter species, their ancient domestication, and their joint history of human-mediated dispersal and interspecific gene flow. Using in-depth resequencing of a broad sampling from both species, we confirm their independent domestication, as opposed to a progenitor-derivative relationship, showing that diversity (mean π = 2.3×10 -3 ) within species is similar, and that divergence between species is modest (weighted F ST =0.4430). Individual accessions were homozygous for ancestral SNPs at over half of variable sites, while fixed, derived sites were at modest frequencies. Notably, two chromosomes with a paucity of fixed, derived sites ( i.e ., chromosomes 7 and 10) were also strongly implicated in introgression analyses. Collectively, these data demonstrate variable permeability to introgression among chromosomes, which we propose is due to divergent selection under domestication and/or the phenomenon of F 2 breakdown in interspecific crosses. Our analyses provide insight into the evolutionary forces influencing diversity and divergence in the diploid cultivated species, and establish a foundation for understanding the contribution of introgression and/or strong parallel selection to the extensive morphological similarities shared between species. Significance statement The cotton genus ( Gossypium ) contains four different species that were independently domesticated at least 4,000 years ago. Relatively little is understood about diversity and evolution in the two diploid African-Asian sister-species G. herbaceum and G. arboreum , despite their historical importance in the region and contemporary cultivation, largely in the Indian subcontinent. Here we address questions regarding the relationship between the two species, their contemporary levels of diversity, and their patterns of interspecific gene flow accompanying their several millennia history of human-mediated dispersal and contact. We validate independent domestication of the two species and document the genomic distribution of interspecific genetic exchange.

Labeo rohita (rohu) is a carp important to aquaculture in South Asia, with a production volume close to Atlantic salmon. While genetic improvements to rohu are ongoing, the genomic methods commonly used in other aquaculture improvement programs have historically been precluded in rohu, partially due to the lack of a high-quality reference genome. Here we present a high-quality de novo genome produced using a combination of next-generation sequencing technologies, resulting in a 946 Mb genome consisting of 25 chromosomes and 2,844 unplaced scaffolds. Notably, while approximately half the size of the existing genome sequence, our genome represents 97.9% of the genome size newly estimated here using flow cytometry. Sequencing from 120 individuals was used in conjunction with this genome to predict the population structure, diversity, and divergence in three major rivers (Jamuna, Padma, and Halda), in addition to infer a likely sex determination mechism in rohu. These results demonstrate the utility of the new rohu genome in modernizing some aspects of rohu genetic improvement programs.

Abstract Labeo rohita (rohu) is a carp important to aquaculture in South Asia, with a production volume close to Atlantic salmon. While genetic improvements to rohu are ongoing, the genomic methods commonly used in other aquaculture improvement programs have historically been precluded in rohu, partially due to the lack of a high quality reference genome. Here we present a high-quality de novo genome produced using a combination of next-generation sequencing technologies, resulting in a 946 Mb genome consisting of 25 chromosomes and 2,844 unplaced scaffolds. Notably, while approximately half the size of the existing genome sequence, our genome represents 97.9% of the genome size newly estimated here using flow cytometry. Sequencing from 120 individuals was used in conjunction with this genome to predict the population structure, diversity, and divergence in three major rivers (Jamuna, Padma, and Halda), in addition to infer a likely sex determination mechanism in rohu. These results demonstrate the utility of the new rohu genome in modernizing some aspects of rohu genetic improvement programs.

Background: In recent years, a bioinformatics method for interpreting GWAS data using metabolic pathway analysis has been developed and successfully used to find significant pathways and mechanisms explaining phenotypic traits of interest in plants. However, the many scripts implementing this method were not straightforward to use, had to be customized for each project, required user supervision, and took more than 24 hours to process data. PAST (Pathway Association Study Tool), a new implementation of this method, has been developed to address these concerns. Results: PAST is implemented as a package for the R language. Two user-interfaces are provided; PAST can be run by loading the package in R and calling its methods, or by using an R Shiny guided user interface. In testing, PAST completed analyses in approximately one hour by processing data in parallel. PAST has many user-specified options for maximum customization. PAST produces the same results as the previously developed method. Conclusions: In order to promote a powerful new method of pathway analysis that interprets GWAS data to find biological mechanisms associated with traits of interest, we developed a more accessible and user friendly tool. This tool is more efficient and requires less knowledge of programming languages to use than previous methods. Moreover, it produces similar results in significantly less time. These attributes make PAST accessible to researchers interested in associating metabolic pathways with GWAS datasets to better understand the genetic architecture and mechanisms affecting phenotype.

Abstract Island species are highly vulnerable due to habitat destruction and their often small population sizes with reduced genetic diversity. The Hawaiian Islands constitute the most isolated archipelago on the planet, harboring many endemic species. Kokia is an endangered flowering plant genus endemic to these islands, encompassing three extant and one extinct species. Recent studies provided evidence of unexpected genetic diversity within Kokia . Here, we provide high quality genome assemblies for all three extant Kokia species, including an improved genome for K. drynarioide s. All three Kokia genomes contain 12 chromosomes exhibiting high synteny within and between Kokia and the sister taxon Gossypioides kirkii . Gene content analysis revealed a net loss of genes in K. cookei compared to other species, whereas the gene complement in K. drynarioides remains stable and that of K. kauaiensis displays a net gain. A dated phylogeny estimates the divergence time from the last common ancestor for the three Kokia species at ∼1.2 million years ago (mya), with the sister taxa [ K. cookei + K. drynarioides ] diverging ∼0.8 mya. Kokia appears to have followed a stepping-stone pattern of colonization and diversification of the Hawaiian Archipelago, likely starting on low or now submerged older islands. The genetic resources provided may benefit conservation efforts of this endangered endemic genus.

Molecular, cellular, and organismal alterations are important descriptors of toxic effects, but our ability to extrapolate and predict ecological risks is limited by the availability of studies that link measurable end points to adverse population relevant outcomes such as cohort survival and growth. In this study, we used laboratory gene expression and behavior data from two populations of Atlantic killifish