Background: Coral reefs composed of stony corals are threatened by global marine environmental changes. However, soft coral communities composed of octocorallian species, appear more resilient. The genomes of several species of cnidarians have been published, including stony corals, sea anemones, and hydra, but as of yet no octocoral species. To fill this phylogenetic gap within the cnidarian, we sequenced the octocoral, Dendronephthya gigantea, a non-symbiotic soft coral, commonly known as the carnation coral. Findings: The D. gigantea genome size is approximately 276 Mb. A high-quality genome assembly was constructed using 29.85Gb (108x coverage) of PacBio long reads and 35.54Gb (128x coverage) of Illumina short paired-end reads resulting in the largest N50 value reported among cnidarian of 1.4 Mb. About 12 % of the genome consisted of repetitive elements. We found 28,879 protein-coding genes. This gene set contained about 94% metazoan single-copy orthologs, indicating the gene models were predicted with high quality compared to other cnidarians. Based on molecular phylogenetic analysis, octocoral and hexacoral divergence occurred approximately 544 million years ago. Moreover, there is a clear difference in Hox gene composition: unlike in hexacorals, Antp superclass member Evx gene was absent in D. gigantea. Conclusions: We present the first genome assembly of a non-symbiotic octocoral, D. gigantea to aid in the comparative genomic analysis of cnidarians, including comparisons of stony and soft corals and symbiotic and non-symbiotic corals. In addition, the genome of this species may provide clues about differential genetic coping mechanisms between soft and stony coral regarding the global warming.

ABSTRACT Background The false clownfish Amphiprion ocellaris is a popular fish species and an emerging model organism for studying the ecology, evolution, adaptation, and developmental biology of reef fishes. Despite this, high-quality genomic resources for this species are scarce, hindering advanced genomic analyses. Leveraging the power of PacBio long-read sequencing and Hi-C chromosome conformation capture techniques, we constructed a high-quality chromosome-scale genome assembly for the clownfish A. ocellaris . Results The initial genome assembly comprised of 1,551 contigs of 861.42 Mb, with an N50 of 863.85 kb. Hi-C scaffolding of the genome resulted in 24 chromosomes containing 856.61 Mb. The genome was annotated with 26,797 protein-coding genes and had 96.62 % completeness of conserved actinopterygian genes, making this genome the most complete and high quality among published anemonefish genomes. Transcriptomic analysis identified tissue-specific gene expression patterns, with the brain and optic lobe having the largest number of expressed genes. Further, comparative genomic analysis revealed 91 genome elements conserved only in A. ocellaris and its sister species Amphiprion percula , and not in other anemonefish species. These elements are close to genes that are involved in various nervous system functions and exhibited distinct expression patterns in brain tissue, potentially highlighting the genetic toolkits involved in lineage-specific divergence and behaviors of the clownfish branch. Conclusions Overall, our study provides the highest quality A. ocellaris genome assembly and annotation to date, whilst also providing a valuable resource for understanding the ecology and evolution of reef fishes.

ABSTRACT Anemonefish are an emerging group of model organisms for studying genetic, ecological, evolutionary, and developmental traits of coral reef fish. The yellowtail clownfish Amphiprion clarkii possesses species-specific characteristics such as inter-species co-habitation, high intra-species color variation, no anemone specificity, and a broad geographic distribution, that can increase our understanding of anemonefish evolutionary history, behavioral strategies, fish-anemone symbiosis, and color pattern evolution. Despite its position as an emerging model species, the genome of A. clarkii is yet to be published. Using PacBio long-read sequencing and Hi-C chromatin capture technology, we generated a high-quality chromosome-scale genome assembly initially comprised of 1,840 contigs with an N50 of 1,203,211 bp. These contigs were successfully anchored into 24 chromosomes of 843,582,782 bp and annotated with 25,050 protein-coding genes encompassing 97.0 % of conserved actinopterygian genes, making the quality and completeness of this genome the highest amongst all published anemonefish genomes to date. Transcriptomic analysis identified tissue-specific gene expression patterns, with the brain and optic lobe having the largest number of expressed genes. Further analyses revealed higher copy numbers of erbb3b (a gene involved in melanophore development) in A. clarkii compared to other anemonefish, thus suggesting a possible link between erbb3b and the natural melanism polymorphism observed in A. clarkii . The publication of this high-quality genome, along with A. clarkii ’s many unique traits, position this species as an ideal model organism for addressing scientific questions across a range of disciplines.