Pearl millet, unlike other cereals, is able to withstand dry and hot conditions and plays an important role for food security in arid and semi-arid areas of Africa and India. However, low soil fertility and drought constrain pearl millet yield. One of the main targets to address these constraints through agricultural practices or breeding is root system architecture. In this study, in order to easily phenotype the root system in field conditions, we developed a model to predict root length density (RLD) of pearl millet plants from root intersection densities (RID) counted on a trench profile in field conditions. We identified root orientation as an important parameter to improve the relationship between RID and RLD. Root orientation was notably found to differ between thick roots (more anisotropic with depth) and fine roots (isotropic at all depths). We used our model to study pearl millet root system response to drought and showed that pearl millet reorients its root growth toward deeper soil layers that retain more water in these conditions. Overall, this model opens ways for the characterization of the impact of environmental factors and management practices on pearl millet root system development.

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 In recent years, there has been an increasing need for climate information across diverse sectors of society. This demand has arisen from the necessity to adapt to and mitigate the impacts of climate variability and change. Likewise, this period has seen a significant increase in our understanding of the physical processes and mechanisms that drive precipitation and its variability across different regions of Africa. By leveraging a large volume of climate model outputs, numerous studies have investigated the model representation of African precipitation as well as underlying physical processes. These studies have assessed whether the physical processes are well depicted and whether the models are fit for informing mitigation and adaptation strategies. This paper provides a review of the progress in precipitation simulation over Africa in state-of-the-science climate models and discusses the major issues and challenges that remain.