Insights from the annotated wheat genome Wheat is one of the major sources of food for much of the world. However, because bread wheat's genome is a large hybrid mix of three separate subgenomes, it has been difficult to produce a high-quality reference sequence. Using recent advances in sequencing, the International Wheat Genome Sequencing Consortium presents an annotated reference genome with a detailed analysis of gene content among subgenomes and the structural organization for all the chromosomes. Examples of quantitative trait mapping and CRISPR-based genome modification show the potential for using this genome in agricultural research and breeding. Ramírez-González et al. exploited the fruits of this endeavor to identify tissue-specific biased gene expression and coexpression networks during development and exposure to stress. These resources will accelerate our understanding of the genetic basis of bread wheat. Science , this issue p. eaar7191 ; see also p. eaar6089

Late blight, caused by the oomycete pathogen Phytophthora infestans, is the most devastating disease for potato cultivation. Here, we describe the positional cloning of the Rpi-blb1 gene from the wild potato species Solanum bulbocastanum known for its high levels of resistance to late blight. The Rpi-blb1 locus, which confers full resistance to complex isolates of P. infestans and for which race specificity has not yet been demonstrated, was mapped in an intraspecific S. bulbocastanum population on chromosome 8, 0.3 cM from marker CT88. Molecular analysis of a bacterial artificial chromosome (BAC) clone spanning the Rpi-blb1 locus identified a cluster of four candidate resistance gene analogues of the coiled coil, nucleotide-binding site, leucine-rich repeat (CC-NBS-LRR) class of plant resistance (R) genes. One of these candidate genes, designated the Rpi-blb1 gene, was able to complement the susceptible phenotype in a S. tuberosum and tomato background, demonstrating the potential of interspecific transfer of broad-spectrum late blight resistance to cultivated Solanaceae from sexually incompatible host species. Paired comparisons of synonymous and non-synonymous nucleotide substitutions between different regions of Rpi-blb1 paralogues revealed high levels of synonymous divergence, also in the LRR region. Although amino acid diversity between Rpi-blb1 homologues is centred on the putative solvent exposed residues of the LRRs, the majority of nucleotide differences in this region have not resulted in an amino acid change, suggesting conservation of function. These data suggest that Rpi-blb1 is relatively old and may be subject to balancing selection.

Background Scaffolding is a crucial step in the genome assembly process. Current methods based on large fragment paired-end reads or long reads allow an increase in continuity but often lack consistency in repetitive regions, resulting in fragmented assemblies. Here, we describe a novel tool to link assemblies to a genome map to aid complex genome reconstruction by detecting assembly errors and allowing scaffold ordering and anchoring. Results We present MaGuS (map-guided scaffolding), a modular tool that uses a draft genome assembly, a genome map, and high-throughput paired-end sequencing data to estimate the quality and to enhance the continuity of an assembly. We generated several assemblies of the Arabidopsis genome using different scaffolding programs and applied MaGuS to select the best assembly using quality metrics. Then, we used MaGuS to perform map-guided scaffolding to increase continuity by creating new scaffold links in low-covered and highly repetitive regions where other commonly used scaffolding methods lack consistency. Conclusions MaGuS is a powerful reference-free evaluator of assembly quality and a map-guided scaffolder that is freely available at https://github.com/institut-de-genomique/MaGuS. Its use can be extended to other high-throughput sequencing data (e.g., long-read data) and also to other map data (e.g., genetic maps) to improve the quality and the continuity of large and complex genome assemblies.

Whole genome profiling (WGP) is a sequence-based physical mapping technology and uses sequence tags generated by next generation sequencing for construction of bacterial artificial chromosome (BAC) contigs of complex genomes. The physical map provides a framework for assembly of genome sequence and information for localization of genes that are difficult to find through positional cloning. To address the challenges of accurate assembly of the pea genome (~4.2 GB of which approximately 85% is repetitive sequences), we have adopted the WGP technology for assembly of a pea BAC library. Multi-dimensional pooling of 295,680 BAC clones and sequencing the ends of restriction fragments of pooled DNA generated 1,814 million high quality reads, of which 825 million were deconvolutable to 1.11 million unique WGP sequence tags. These WGP tags were used to assemble 220,013 BACs into contigs. Assembly of the BAC clones using the modified Fingerprinted Contigs (FPC) program has resulted in 13,040 contigs, consisting of 213,719 BACs, and 6,294 singleton BACs. The average contig size is 0.33 Mbp and the N50 contig size is 0.62 Mbp. WGPTM technology has proved to provide a robust physical map of the pea genome, which would have been difficult to assemble using traditional restriction digestion based methods. This sequence-based physical map will be useful to assemble the genome sequence of pea. Additionally, the 1.1 million WGP tags will support efficient assignment of sequence scaffolds to the BAC clones, and thus an efficient sequencing of BAC pools with targeted genome regions of interest.