Cultivated passion fruit is a fruit tree widely cultivated in southern China, but little is known about its genomics, which seriously restricts the molecular genetics research of passion fruit. In this study, we analyzed the 165.7Mb representative genome sequences. The results showed that the passion fruit genome contained a large number of simple sequence repeats (SSR). Compared to the cassava and peach genomes, the passion fruit genome has 23,053 predicted genes. These genes can be aligned to 282 plant genomes. GO annotation indicated that these genes are involved in metabolic pathways of carbohydrates, organic acids, lipids and other molecules. KEGG pathway enrichment assigned these genes into five major categories and 19 secondary functions. Cluster analysis of gene families showed that 12,767 genes could be clustered into 9,868 gene families and 291 unique gene families. On the evolutionary relationship, the passion fruit is closely related to Populus trichocarpa and Ricinus communis, but the rate of evolution is slower. In summary, this genomic analysis result is informative, and will facilitate the future studies on gene functions of passion fruit.

Abstract Information of the Passiflora genome is still very limited. Understand the evolutionary relationship between different species of Passiflora , and develop a large number of SSR markers to provide a basis for the genetic improvement of Passiflora . Applying restriction site associated DNA sequencing (RAD-Seq) technology, we studied the phylogeny, simple sequence repeat (SSR) and marker transferability of 10 accessions of 6 species of Passiflora . Taking the partial assembly sequence of accessions P4 as the reference genome, we constructed the phylogenetic tree using the detected 46,451 high-quality single nucleotide polymorphisms (SNPs), showing that P6, P7, P8 and P9 were a single one while P5 and P10 were clustered together, and P1, P2, P3 and P4 were closer in genetic relationship. Using P8 as the reference genome, a total of 12,452 high-quality SNPs were used to construct phylogenetic tree. P3, P4, P7, P8, P9 and P10 were all single branch while P1 and P2 were clustered together, and P5 and P6 were clustered into one branch. A principal component analysis (PCA) revealed a similar population structure, which four cultivated passion fruits forming a tight cluster. A total of 2,614 SSRs were identified in the genome of 10 Passiflora accessions. The core motifs were AT, GA, AAG etc., 2-6 bases, 4-16 repeats, and 2,515 pairs of SSR primer were successfully developed. T the SSR transferability in cultivated passion fruits is the best. These results will contribute to the study of genomics and molecular genetics in passion fruit.

Simple sequence repeat (SSR) markers are characterized by high polymorphism, good reproducibility and co-dominance etc. They can be easily applied to develop efficient, simple and practical molecular markers. In the present study, bioinformatics methods were applied to identify high-throughput perfect SSRs of cultivar Passiflora genome. A total of 13104 perfect SSRs were obtained. SSR core sequence structure is mainly 2-4 bases, the maximum numbers are TA, AT, TC and AG. The maximum numbers of repetitions were up to 20 times. A total of 12934 pairs of SSR markers were developed by using bioinformatics software, and 20 pairs of markers were selected for amplification specificity assessment of MTX and WJ10, and the polymorphism rate was as high as 60%. The large-scale development of the SSR markers of Passiflora cultivar has paved a foundation for the efficient utilization of the germplasm resources of passion fruit, genetic improvement of the varieties and molecular breeding.