Abstract Although being some of the most valuable and heavily exploited wild organisms, few fisheries species have been studied at the whole-genome level. This is especially the case in New Zealand, where genomics resources are urgently needed to assist fisheries management attains its sustainability goals. Here we generated 55 Gb of short Illumina reads (92× coverage) and 73 Gb of long Nanopore reads (122×) to produce the first genome assembly of the marine teleost tarakihi ( Nemadactylus macropterus ), a highly valuable fisheries species in New Zealand. An additional 300 Mb of Iso-Seq RNA reads were obtained from four tissue types of another specimen to assist in gene annotation. The final genome assembly was 568 Mb long and consisted of 1,214 scaffolds with an N50 of 3.37 Mb. The genome completeness was high, with 97.8% of complete Actinopterygii BUSCOs. Heterozygosity values estimated through k-mer counting (1.00%) and bi-allelic SNPs (0.64%) were high compared to the same values reported for other fishes. Repetitive elements covered 30.45% of the genome and 20,169 protein-coding genes were annotated. Iso-Seq analysis recovered 91,313 unique transcripts (isoforms) from 15,515 genes (mean ratio of 5.89 transcripts per gene), and the most common alternative splicing event was intron retention. This highly contiguous genome assembly along with the isoform-resolved transcriptome will provide a useful resource to assist the study of population genomics, as well as comparative eco-evolutionary studies in other teleost and related organisms.

Abstract Tarakihi ( Nemadactylus macropterus ) is an important fishery species with widespread distribution around New Zealand and off the southern coasts of Australia. However, little is known about whether the populations are locally adapted or genetically structured. To address this, we conducted whole-genome resequencing of 175 tarakihi from around New Zealand and Tasmania (Australia) to obtain a dataset of 7.5 million genome-wide and high-quality single nucleotide polymorphisms (SNPs). Variant filtering, F ST -outlier analysis, and redundancy analysis (RDA) were used to evaluate population structure, adaptive structure, and locus-environment associations. A weak but significant level of neutral genetic differentiation was found between tarakihi from New Zealand and Tasmania ( F ST = 0.0054–0.0073, P ≤ 0.05), supporting the existence of at least two separate reproductive stocks. No clustering was detected among the New Zealand populations (Ф ST < 0.001, P = 0.77). Outlier-based, presumably adaptive variation suggests fine-scale adaptive structure between locations around central New Zealand off the east (Wairarapa, Cape Campbell, and Hawke’s Bay) and the west coast (Tasman Bay/Golden Bay and Upper West Coast of South Island). Allele frequencies from 55 loci were associated with at least one of six environmental variables, of which 47 correlated strongly with yearly mean water temperature. Although genes associated with these loci are linked to various functions, the most common functions were integral components of membrane and cilium assembly. Projection of the RDA indicates the existence of a latitudinal temperature cline. Our work provides the first genomic insights supporting panmixia of tarakihi in New Zealand and evidence of a genomic cline that appears to be driven by the temperature gradients, together providing crucial information to inform the stock assessment of this species, and to widen the insights of the ecological drivers of adaptive variation in a marine species.

Abstract Comparative analysis of whole-genome sequences can provide valuable insights into the evolutionary patterns of diversification and adaptation of species, including the genome contents and the regions under selection. However, such studies are lacking for fishes in New Zealand. To supplement the recently sequenced genome of tarakihi ( Nemadactylus macropterus ), the genomes of five additional percomorph species native to New Zealand (king tarakihi ( Nemadactylus n.sp.), blue moki ( Latridopsis ciliaris ), butterfish ( Odax pullus ), barracouta ( Thyrsites atun ), and kahawai ( Arripis trutta) ) were determined and assembled using Illumina sequencing. While the proportion of repeat elements was highly correlated with the genome size ( R 2 = 0.97, P < 0.01), most of the metrics for the genic features (e.g. number of exons or intron length) were significantly correlated with assembly contiguity (| R 2 | = 0.79–0.97). A phylogenomic tree including eight additional high-quality fish genomes was reconstructed from sequences of shared gene families. The radiation of Percomorpha was estimated to have occurred c. 112 mya (mid-Cretaceous), while the Latridae have diverged from true Perciformes c. 83 mya (late Cretaceous). Evidence of positive selection was found in 65 genes in tarakihi and 209 genes in Latridae: the largest portion of these are involved in the ATP binding pathway and the integral structure of membranes. These results and the de novo genome sequences can be used to (1) inform future studies on both the strength and shortcomings of scaffold-level assemblies for comparative genomics and (2) provide insights into the evolutionary patterns and processes of genome evolution in bony fishes.