Pearl millet [Cenchrus americanus (L.) Morrone] is a staple food for more than 90 million farmers in arid and semi-arid regions of sub-Saharan Africa, India and South Asia. We report the ∼1.79 Gb draft whole genome sequence of reference genotype Tift 23D2B1-P1-P5, which contains an estimated 38,579 genes. We highlight the substantial enrichment for wax biosynthesis genes, which may contribute to heat and drought tolerance in this crop. We resequenced and analyzed 994 pearl millet lines, enabling insights into population structure, genetic diversity and domestication. We use these resequencing data to establish marker trait associations for genomic selection, to define heterotic pools, and to predict hybrid performance. We believe that these resources should empower researchers and breeders to improve this important staple crop.

Abstract Premise In-solution based capture is becoming a method of choice for sequencing targeted sequence. Methods and results We assessed and optimized a capture protocol in 20 different species from 6 different plant genus using kits from 20,000 to 200,000 baits targeting from 300 to 32,000 genes. We evaluated both the effectiveness of the capture protocol and the fold enrichment in targeted sequences. We proposed a protocol with multiplexing up to 96 samples in a single hybridization and showed it was an efficient and cost-effective strategy. We also extended the use of capture to pools of 100 samples and proved the efficiency of the method to assess allele frequency. Using a set of various organisms with different genome sizes, we demonstrated a correlation between the percentage of on-target reads vs . the relative size of the targeted sequences. Conclusion Altogether, we proposed methods, strategies, cost-efficient protocols and statistics to better evaluate and more effectively use hybridization capture.

Sustainable food production in the context of climate change necessitates diversification of agriculture and a more efficient utilization of plant genetic resources. Fonio millet ( Digitaria exilis ) is an orphan African cereal crop with a great potential for dryland agriculture. Here, we established high-quality genomic resources to facilitate fonio improvement through molecular breeding. These include a chromosome-scale reference assembly and deep re-sequencing of 183 cultivated and wild Digitaria accessions, enabling insights into genetic diversity, population structure, and domestication. Fonio diversity is shaped by climatic, geographic, and ethnolinguistic factors. Two genes associated with seed size and shattering showed signatures of selection. Most known domestication genes from other cereal models however have not experienced strong selection in fonio, providing direct targets to rapidly improve this crop for agriculture in hot and dry environments.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.

Abstract Pearl millet ( Pennisetum glaucum (L.)) R. Br. syn. Cenchrus americanus (L.) Morrone) is an important crop in South Asia and sub-Saharan Africa which contributes to ensure food security. Its genome has an estimated size of 1.76 Gb and displays a high level of repetitiveness above 80%. A first assembly was previously obtained for the Tift 23D2B1-P1-P5 cultivar genotype using short-read sequencing technologies. This assembly is however incomplete and fragmented with around 200 Mb unplaced on chromosomes. We report here an improved quality assembly of the pearl millet Tift 23D2B1-P1-P5 cultivar genotype obtained with an approach combining Oxford Nanopore long reads and Bionano Genomics optical maps. This strategy allowed us to add around 200 Mb at the chromosome-level assembly. Moreover we strongly improved continuity in the order of the contigs and scaffolds wihtin the chromosomes, particularly in the centromeric regions. Notably, we added more than 100 Mb around the centromeric region on chromosome 7. This new assembly also displayed a higher gene completeness with a complete BUSO score of 98.4% using the Poales database. This more complete and higher quality assembly of the Tift 23D2B1-P1-P5 genotype now available to the community will help in the development of research on the role of structural variants, and more broadly in genomics studies and the breeding of pearl millet.

Abstract Background Developing high yielding varieties is a major challenge for breeders tackling the challenges of climate change in agriculture. The panicle (inflorescence) architecture of rice is one of the key components of yield potential and displays high inter- and intra-specific variability. The genus Oryza features two different crop species: Asian rice ( Oryza sativa L.) and the African rice ( O. glaberrima Steud). One of the main morphological differences between the two independently domesticated species is the structure (or complexity) of the panicle, with O. sativa displaying a highly branched panicle, which in turn produces a larger number of grains than that of O. glaberrima . The genetic interactions that govern the diversity of panicle complexity within and between the two species are still poorly understood. Results To identify genetic factors linked to panicle architecture diversity in the two species, we used a set of 60 Chromosome Segment Substitution Lines (CSSLs) issued from third generation backcross (BC 3 DH) and carrying genomic segments from O. glaberrima cv. MG12 in the genetic background of O. sativa Tropical Japonica cv. Caiapó. Phenotypic data were collected for rachis and primary branch length, primary, secondary and tertiary branch number and spikelet number. A total of 15 QTLs were localized on chromosomes 1, 2, 3, 7, 11 and 12 and QTLs associated with enhanced secondary and tertiary branch numbers were detected in two CSSLs. Furthermore, BC 4 F 3:5 lines carrying different combinations of substituted segments were produced to decipher the effects of the identified QTL regions on variations in panicle architecture. A detailed analysis of phenotypes versus genotypes was carried out between the two parental genomes within these regions in order to understand how O. glaberrima introgression events may lead to alterations in panicle traits. Conclusion Our analysis led to the detection of genomic variations between O. sativa cv. Caiapó and O. glaberrima cv. MG12 in regions associated with enhanced panicle traits in specific CSSLs. These regions contain a number of key genes that regulate panicle development in O. sativa and their interspecific genomic variations may explain the phenotypic effects observed.