Rice research has been enabled by access to the high quality reference genome sequence generated in 2005 by the International Rice Genome Sequencing Project (IRGSP). To further facilitate genomic-enabled research, we have updated and validated the genome assembly and sequence for the Nipponbare cultivar of Oryza sativa (japonica group).The Nipponbare genome assembly was updated by revising and validating the minimal tiling path of clones with the optical map for rice. Sequencing errors in the revised genome assembly were identified by re-sequencing the genome of two different Nipponbare individuals using the Illumina Genome Analyzer II/IIx platform. A total of 4,886 sequencing errors were identified in 321 Mb of the assembled genome indicating an error rate in the original IRGSP assembly of only 0.15 per 10,000 nucleotides. A small number (five) of insertions/deletions were identified using longer reads generated using the Roche 454 pyrosequencing platform. As the re-sequencing data were generated from two different individuals, we were able to identify a number of allelic differences between the original individual used in the IRGSP effort and the two individuals used in the re-sequencing effort. The revised assembly, termed Os-Nipponbare-Reference-IRGSP-1.0, is now being used in updated releases of the Rice Annotation Project and the Michigan State University Rice Genome Annotation Project, thereby providing a unified set of pseudomolecules for the rice community.A revised, error-corrected, and validated assembly of the Nipponbare cultivar of rice was generated using optical map data, re-sequencing data, and manual curation that will facilitate on-going and future research in rice. Detection of polymorphisms between three different Nipponbare individuals highlights that allelic differences between individuals should be considered in diversity studies.

An ordered draft sequence of the 17-gigabase hexaploid bread wheat ( Triticum aestivum ) genome has been produced by sequencing isolated chromosome arms. We have annotated 124,201 gene loci distributed nearly evenly across the homeologous chromosomes and subgenomes. Comparative gene analysis of wheat subgenomes and extant diploid and tetraploid wheat relatives showed that high sequence similarity and structural conservation are retained, with limited gene loss, after polyploidization. However, across the genomes there was evidence of dynamic gene gain, loss, and duplication since the divergence of the wheat lineages. A high degree of transcriptional autonomy and no global dominance was found for the subgenomes. These insights into the genome biology of a polyploid crop provide a springboard for faster gene isolation, rapid genetic marker development, and precise breeding to meet the needs of increasing food demand worldwide.

The allohexaploid bread wheat genome consists of three closely related subgenomes (A, B, and D), but a clear understanding of their phylogenetic history has been lacking. We used genome assemblies of bread wheat and five diploid relatives to analyze genome-wide samples of gene trees, as well as to estimate evolutionary relatedness and divergence times. We show that the A and B genomes diverged from a common ancestor ~7 million years ago and that these genomes gave rise to the D genome through homoploid hybrid speciation 1 to 2 million years later. Our findings imply that the present-day bread wheat genome is a product of multiple rounds of hybrid speciation (homoploid and polyploid) and lay the foundation for a new framework for understanding the wheat genome as a multilevel phylogenetic mosaic.

The Rice Annotation Project Database (RAP-DB, http://rapdb.dna.affrc.go.jp/) has been providing a comprehensive set of gene annotations for the genome sequence of rice, Oryza sativa (japonica group) cv. Nipponbare. Since the first release in 2005, RAP-DB has been updated several times along with the genome assembly updates. Here, we present our newest RAP-DB based on the latest genome assembly, Os-Nipponbare-Reference-IRGSP-1.0 (IRGSP-1.0), which was released in 2011. We detected 37,869 loci by mapping transcript and protein sequences of 150 monocot species. To provide plant researchers with highly reliable and up to date rice gene annotations, we have been incorporating literature-based manually curated data, and 1,626 loci currently incorporate literature-based annotation data, including commonly used gene names or gene symbols. Transcriptional activities are shown at the nucleotide level by mapping RNA-Seq reads derived from 27 samples. We also mapped the Illumina reads of a Japanese leading japonica cultivar, Koshihikari, and a Chinese indica cultivar, Guangluai-4, to the genome and show alignments together with the single nucleotide polymorphisms (SNPs) and gene functional annotations through a newly developed browser, Short-Read Assembly Browser (S-RAB). We have developed two satellite databases, Plant Gene Family Database (PGFD) and Integrative Database of Cereal Gene Phylogeny (IDCGP), which display gene family and homologous gene relationships among diverse plant species. RAP-DB and the satellite databases offer simple and user-friendly web interfaces, enabling plant and genome researchers to access the data easily and facilitating a broad range of plant research topics.

The Banff Working Group on Liver Allograft Pathology reviewed and discussed literature evidence regarding antibody-mediated liver allograft rejection at the 11th (Paris, France, June 5-10, 2011), 12th (Comandatuba, Brazil, August 19-23, 2013), and 13th (Vancouver, British Columbia, Canada, October 5-10, 2015) meetings of the Banff Conference on Allograft Pathology. Discussion continued online. The primary goal was to introduce guidelines and consensus criteria for the diagnosis of liver allograft antibody-mediated rejection and provide a comprehensive update of all Banff Schema recommendations. Included are new recommendations for complement component 4d tissue staining and interpretation, staging liver allograft fibrosis, and findings related to immunosuppression minimization. In an effort to create a single reference document, previous unchanged criteria are also included.

Horizontal gene transfer is one of the main mechanisms contributing to microbial genome diversification1,2,3. To clarify the overall picture of interspecific gene flow among prokaryotes, we developed a new method for detecting horizontally transferred genes and their possible donors by Bayesian inference with training models for nucleotide composition. Our method gives the average posterior probability (horizontal transfer index) for each gene sequence, with a low horizontal transfer index indicating recent horizontal transfer. We found that 14% of open reading frames in 116 prokaryotic complete genomes were subjected to recent horizontal transfer. Based on this data set, we quantitatively determined that the biological functions of horizontally transferred genes, except mobile element genes, are biased to three categories: cell surface, DNA binding and pathogenicity-related functions. Thus, the transferability of genes seems to depend heavily on their functions.

We used a novel approach that incorporated chromosome sorting, next-generation sequencing, array hybridization, and systematic exploitation of conserved synteny with model grasses to assign ~86% of the estimated ~32,000 barley (Hordeum vulgare) genes to individual chromosome arms. Using a series of bioinformatically constructed genome zippers that integrate gene indices of rice (Oryza sativa), sorghum (Sorghum bicolor), and Brachypodium distachyon in a conserved synteny model, we were able to assemble 21,766 barley genes in a putative linear order. We show that the barley (H) genome displays a mosaic of structural similarity to hexaploid bread wheat (Triticum aestivum) A, B, and D subgenomes and that orthologous genes in different grasses exhibit signatures of positive selection in different lineages. We present an ordered, information-rich scaffold of the barley genome that provides a valuable and robust framework for the development of novel strategies in cereal breeding.

The Rice Annotation Project Database (RAP-DB) was created to provide the genome sequence assembly of the International Rice Genome Sequencing Project (IRGSP), manually curated annotation of the sequence, and other genomics information that could be useful for comprehensive understanding of the rice biology. Since the last publication of the RAP-DB, the IRGSP genome has been revised and reassembled. In addition, a large number of rice-expressed sequence tags have been released, and functional genomics resources have been produced worldwide. Thus, we have thoroughly updated our genome annotation by manual curation of all the functional descriptions of rice genes. The latest version of the RAP-DB contains a variety of annotation data as follows: clone positions, structures and functions of 31 439 genes validated by cDNAs, RNA genes detected by massively parallel signature sequencing (MPSS) technology and sequence similarity, flanking sequences of mutant lines, transposable elements, etc. Other annotation data such as Gnomon can be displayed along with those of RAP for comparison. We have also developed a new keyword search system to allow the user to access useful information. The RAP-DB is available at: http://rapdb.dna.affrc.go.jp/ and http://rapdb.lab.nig.ac.jp/.

Allohexaploid bread wheat ( Triticum aestivum L.) provides approximately 20% of calories consumed by humans. Lack of genome sequence for the three homeologous and highly similar bread wheat genomes (A, B, and D) has impeded expression analysis of the grain transcriptome. We used previously unknown genome information to analyze the cell type–specific expression of homeologous genes in the developing wheat grain and identified distinct co-expression clusters reflecting the spatiotemporal progression during endosperm development. We observed no global but cell type– and stage-dependent genome dominance, organization of the wheat genome into transcriptionally active chromosomal regions, and asymmetric expression in gene families related to baking quality. Our findings give insight into the transcriptional dynamics and genome interplay among individual grain cell types in a polyploid cereal genome.

A filamentous fungus, Magnaporthe oryzae, is a causal agent of rice blast disease, which is one of the most serious diseases affecting cultivated rice, Oryza sativa. However, the molecular mechanisms underlying both rice defense and fungal attack are not yet fully understood. Extensive past studies have characterized many infection-responsive genes in the pathogen and host plant, separately. To understand the plant-pathogen interaction comprehensively, it is valuable to monitor the gene expression profiles of both interacting organisms simultaneously in the same infected plant tissue. Although the host-pathogen interaction during the initial infection stage is important for the establishment of infection, the detection of fungal gene expression in infected leaves at the stage has been difficult because very few numbers of fungal cells are present. Using the emerging RNA-Seq technique, which has a wide dynamic range for expression analyses, we analyzed the mixed transcriptome of rice and blast fungus in infected leaves at 24 hours post-inoculation, which is the point when the primary infection hyphae penetrate leaf epidermal cells. We demonstrated that our method detected the gene expression of both the host plant and pathogen simultaneously in the same infected leaf blades in natural infection conditions without any artificial treatments. The upregulation of 240 fungal transcripts encoding putative secreted proteins was observed, suggesting that these candidates of fungal effector genes may play important roles in initial infection processes. The upregulation of transcripts encoding glycosyl hydrolases, cutinases and LysM domain-containing proteins were observed in the blast fungus, whereas pathogenesis-related and phytoalexin biosynthetic genes were upregulated in rice. Furthermore, more drastic changes in expression were observed in the incompatible interactions compared with the compatible ones in both rice and blast fungus at this stage. Our mixed transcriptome analysis is useful for the simultaneous elucidation of the tactics of host plant defense and pathogen attack.