Seagrasses colonized the sea on at least three independent occasions to form the basis of one of the most productive and widespread coastal ecosystems on the planet. Here we report the genome of Zostera marina (L.), the first, to our knowledge, marine angiosperm to be fully sequenced. This reveals unique insights into the genomic losses and gains involved in achieving the structural and physiological adaptations required for its marine lifestyle, arguably the most severe habitat shift ever accomplished by flowering plants. Key angiosperm innovations that were lost include the entire repertoire of stomatal genes, genes involved in the synthesis of terpenoids and ethylene signalling, and genes for ultraviolet protection and phytochromes for far-red sensing. Seagrasses have also regained functions enabling them to adjust to full salinity. Their cell walls contain all of the polysaccharides typical of land plants, but also contain polyanionic, low-methylated pectins and sulfated galactans, a feature shared with the cell walls of all macroalgae and that is important for ion homoeostasis, nutrient uptake and O2/CO2 exchange through leaf epidermal cells. The Z. marina genome resource will markedly advance a wide range of functional ecological studies from adaptation of marine ecosystems under climate warming, to unravelling the mechanisms of osmoregulation under high salinities that may further inform our understanding of the evolution of salt tolerance in crop plants.

Constituting approximately 10% of flowering plant species, orchids (Orchidaceae) display unique flower morphologies, possess an extraordinary diversity in lifestyle, and have successfully colonized almost every habitat on Earth. Here we report the draft genome sequence of Apostasia shenzhenica, a representative of one of two genera that form a sister lineage to the rest of the Orchidaceae, providing a reference for inferring the genome content and structure of the most recent common ancestor of all extant orchids and improving our understanding of their origins and evolution. In addition, we present transcriptome data for representatives of Vanilloideae, Cypripedioideae and Orchidoideae, and novel third-generation genome data for two species of Epidendroideae, covering all five orchid subfamilies. A. shenzhenica shows clear evidence of a whole-genome duplication, which is shared by all orchids and occurred shortly before their divergence. Comparisons between A. shenzhenica and other orchids and angiosperms also permitted the reconstruction of an ancestral orchid gene toolkit. We identify new gene families, gene family expansions and contractions, and changes within MADS-box gene classes, which control a diverse suite of developmental processes, during orchid evolution. This study sheds new light on the genetic mechanisms underpinning key orchid innovations, including the development of the labellum and gynostemium, pollinia, and seeds without endosperm, as well as the evolution of epiphytism; reveals relationships between the Orchidaceae subfamilies; and helps clarify the evolutionary history of orchids within the angiosperms.

Abstract Water lilies belong to the angiosperm order Nymphaeales. Amborellales, Nymphaeales and Austrobaileyales together form the so-called ANA-grade of angiosperms, which are extant representatives of lineages that diverged the earliest from the lineage leading to the extant mesangiosperms 1–3 . Here we report the 409-megabase genome sequence of the blue-petal water lily ( Nymphaea colorata ). Our phylogenomic analyses support Amborellales and Nymphaeales as successive sister lineages to all other extant angiosperms. The N. colorata genome and 19 other water lily transcriptomes reveal a Nymphaealean whole-genome duplication event, which is shared by Nymphaeaceae and possibly Cabombaceae. Among the genes retained from this whole-genome duplication are homologues of genes that regulate flowering transition and flower development. The broad expression of homologues of floral ABCE genes in N. colorata might support a similarly broadly active ancestral ABCE model of floral organ determination in early angiosperms. Water lilies have evolved attractive floral scents and colours, which are features shared with mesangiosperms, and we identified their putative biosynthetic genes in N. colorata . The chemical compounds and biosynthetic genes behind floral scents suggest that they have evolved in parallel to those in mesangiosperms. Because of its unique phylogenetic position, the N. colorata genome sheds light on the early evolution of angiosperms.

Here we present the genome sequence and annotation of the wild olive tree (

Abstract Summary We present ksrates , a user-friendly command-line tool to position ancient whole-genome duplication (WGD) events with respect to speciation events in a phylogeny by comparing paralog and ortholog K S distributions derived from genomic or transcriptomic sequences, while adjusting for substitution rate differences among the lineages involved. Availability and implementation ksrates is implemented in Python 3 and as a Nextflow pipeline. The source code, Singularity and Docker containers, documentation and tutorial are available via https://github.com/VIB-PSB/ksrates . Contact steven.maere@ugent.vib.be , rolf.lohaus@ugent.vib.be

We report an improved assembly and scaffolding of the European pear ( Pyrus communis L.) genome (referred to as BartlettDHv2.0), obtained using a combination of Pacific Biosciences RSII Long read sequencing (PacBio), Bionano optical mapping, chromatin interaction capture (Hi-C), and genetic mapping. A total of 496.9 million bases (Mb) corresponding to 97% of the estimated genome size were assembled into 494 scaffolds. Hi-C data and a high-density genetic map allowed us to anchor and orient 87% of the sequence on the 17 chromosomes of the pear genome. About 50% (247 Mb) of the genome consists of repetitive sequences. Comparison with previous assemblies of Pyrus communis. and Pyrus x bretschneideri confirmed the presence of 37,445 protein-coding genes, which is 13% fewer than previously predicted.

Abstract We report an improved assembly and scaffolding of the European pear ( Pyrus communis L.) genome (referred to as BartlettDHv2.0), obtained using a combination of Pacific Biosciences RSII Long read sequencing (PacBio), Bionano optical mapping, chromatin interaction capture (Hi-C), and genetic mapping. A total of 496.9 million bases (Mb) corresponding to 97% of the estimated genome size were assembled into 494 scaffolds. Hi-C data and a high-density genetic map allowed us to anchor and orient 87% of the sequence on the 17 chromosomes of the pear genome. About 50% (247 Mb) of the genome consists of repetitive sequences. Comparison with previous assemblies of Pyrus communis and Pyrus x bretschneideri confirmed the presence of 37,445 protein-coding genes, which is 13% fewer than previously predicted.