Sequencing and analysing the diploid genome and transcriptome of Aegilops tauschii provide new insights into the role of this genome in enabling the adaptation of bread wheat and are a step towards understanding the very large and complicated hexaploid genomes of wheat species. The hexaploid genome of bread wheat Triticum aestivum, designated AABBDD, evolved as a result of hybridization between three ancestral grasses. Two papers published in the issue of Nature present genome sequences and analysis of two of these wheat progenitors. First, the genome sequence of the diploid wild wheat T. urartu (ancestor of the A genome), which resembles cultivated wheat more strongly than either Aegilops speltoides (the B ancestor) or Ae. tauschii (the D donor). And second, the Ae. tauschii genome, together with an analysis of its transcriptome. These genomes and their analyses will be powerful tools for the study of complex, polyploid wheat genomes and a valuable resource for genetic improvement of wheat. About 8,000 years ago in the Fertile Crescent, a spontaneous hybridization of the wild diploid grass Aegilops tauschii (2n = 14; DD) with the cultivated tetraploid wheat Triticum turgidum (2n = 4x = 28; AABB) resulted in hexaploid wheat (T. aestivum; 2n = 6x = 42; AABBDD)1,2. Wheat has since become a primary staple crop worldwide as a result of its enhanced adaptability to a wide range of climates and improved grain quality for the production of baker’s flour2. Here we describe sequencing the Ae. tauschii genome and obtaining a roughly 90-fold depth of short reads from libraries with various insert sizes, to gain a better understanding of this genetically complex plant. The assembled scaffolds represented 83.4% of the genome, of which 65.9% comprised transposable elements. We generated comprehensive RNA-Seq data and used it to identify 43,150 protein-coding genes, of which 30,697 (71.1%) were uniquely anchored to chromosomes with an integrated high-density genetic map. Whole-genome analysis revealed gene family expansion in Ae. tauschii of agronomically relevant gene families that were associated with disease resistance, abiotic stress tolerance and grain quality. This draft genome sequence provides insight into the environmental adaptation of bread wheat and can aid in defining the large and complicated genomes of wheat species.

Completion of genome sequences for the diploid Setaria italica reveals features of C4 photosynthesis that could enable improvement of the polyploid biofuel crop switchgrass (Panicum virgatum). The genetic basis of biotechnologically relevant traits, including drought tolerance, photosynthetic efficiency and flowering control, is also highlighted. Foxtail millet (Setaria italica), a member of the Poaceae grass family, is an important food and fodder crop in arid regions and has potential for use as a C4 biofuel. It is a model system for other biofuel grasses, including switchgrass and pearl millet. We produced a draft genome (∼423 Mb) anchored onto nine chromosomes and annotated 38,801 genes. Key chromosome reshuffling events were detected through collinearity identification between foxtail millet, rice and sorghum including two reshuffling events fusing rice chromosomes 7 and 9, 3 and 10 to foxtail millet chromosomes 2 and 9, respectively, that occurred after the divergence of foxtail millet and rice, and a single reshuffling event fusing rice chromosome 5 and 12 to foxtail millet chromosome 3 that occurred after the divergence of millet and sorghum. Rearrangements in the C4 photosynthesis pathway were also identified.

ABSTRACT Foxtail millet ( Setaria italica ) provides food and fodder in semi-arid regions and infertile land. Resequencing of 184 foxtail millet recombinant inbred lines (RILs) was carried out to aid essential research on foxtail millet improvement. Bin map were constructed based on the RILs’ recombination data. By anchoring some unseated scaffolds and filling gaps, we update two original millet reference genomes Zhanggu and Yugu to produce second editions. Gene mapping of nine agronomic traits were done based on this RIL population. The genome resequencing and QTL mapping provided important tools for foxtail millet research and breeding. Resequencing of the RILs could also provide an effective way for high quantity genome assembly and gene identification.

Abstract Asparagus bean ( Vigna . unguiculata ssp. sesquipedialis ), known for its very long and tender green pods, is an important vegetable crop broadly grown in the developing countries. Despite its agricultural and economic values, asparagus bean does not have a high-quality genome assembly for breeding novel agronomic traits. In this study, we reported a high-quality 632.8 Mb assembly of asparagus bean based on the whole genome shotgun sequencing strategy. We also generated a high-density linkage map for asparagus bean, which helped anchor 94.42% of the scaffolds into 11 pseudo-chromosomes. A total of 42,609 protein-coding genes and 3,579 non-protein-coding genes were predicted from the assembly. Taken together, these genomic resources of asparagus bean will facilitate the investigation of economically valuable traits in a variety of legume species, so that the cultivation of these plants would help combat the protein and energy malnutrition in the developing world.