A draft sequence of the staple crop kabuli chickpea, together with resequencing and analysis of 90 additional lines from 10 countries, provides a resource for breeders. Chickpea (Cicer arietinum) is the second most widely grown legume crop after soybean, accounting for a substantial proportion of human dietary nitrogen intake and playing a crucial role in food security in developing countries. We report the ∼738-Mb draft whole genome shotgun sequence of CDC Frontier, a kabuli chickpea variety, which contains an estimated 28,269 genes. Resequencing and analysis of 90 cultivated and wild genotypes from ten countries identifies targets of both breeding-associated genetic sweeps and breeding-associated balancing selection. Candidate genes for disease resistance and agronomic traits are highlighted, including traits that distinguish the two main market classes of cultivated chickpea—desi and kabuli. These data comprise a resource for chickpea improvement through molecular breeding and provide insights into both genome diversity and domestication.

Pigeonpea is an important protein source in many developing countries, but limited genetic resources have constrained its improvement. The draft genome sequence of pigeonpea, the first for a nonindustrial crop and for a grain legume, should facilitate molecular breeding efforts to improve yields for subsistence farmers. Pigeonpea is an important legume food crop grown primarily by smallholder farmers in many semi-arid tropical regions of the world. We used the Illumina next-generation sequencing platform to generate 237.2 Gb of sequence, which along with Sanger-based bacterial artificial chromosome end sequences and a genetic map, we assembled into scaffolds representing 72.7% (605.78 Mb) of the 833.07 Mb pigeonpea genome. Genome analysis predicted 48,680 genes for pigeonpea and also showed the potential role that certain gene families, for example, drought tolerance–related genes, have played throughout the domestication of pigeonpea and the evolution of its ancestors. Although we found a few segmental duplication events, we did not observe the recent genome-wide duplication events observed in soybean. This reference genome sequence will facilitate the identification of the genetic basis of agronomically important traits, and accelerate the development of improved pigeonpea varieties that could improve food security in many developing countries.

The genus Oryza is a model system for the study of molecular evolution over time scales ranging from a few thousand to 15 million years. Using 13 reference genomes spanning the Oryza species tree, we show that despite few large-scale chromosomal rearrangements rapid species diversification is mirrored by lineage-specific emergence and turnover of many novel elements, including transposons, and potential new coding and noncoding genes. Our study resolves controversial areas of the Oryza phylogeny, showing a complex history of introgression among different chromosomes in the young ‘AA’ subclade containing the two domesticated species. This study highlights the prevalence of functionally coupled disease resistance genes and identifies many new haplotypes of potential use for future crop protection. Finally, this study marks a milestone in modern rice research with the release of a complete long-read assembly of IR 8 ‘Miracle Rice’, which relieved famine and drove the Green Revolution in Asia 50 years ago. Genome assemblies of 13 domesticated and wild rice relatives reveal salient features of genome evolution across the genus Oryza, especially rapid species diversification and turnover of transposons. This study also releases a complete long-read assembly of IR 8 ‘Miracle Rice’.

Cornelia de Lange syndrome (CdLS) is characterized by craniofacial dysmorphisms, intellectual disabilities, growth retardation, and several other systemic abnormalities. CdLS is caused by heterozygous germline mutations in structural and regulatory components of cohesin. Mutations in NIPBL, which encodes regulatory subunit of cohesin, are frequently found in individuals with CdLS. CdLS is associated with a currently unknown mechanism of global transcriptional dysregulation. In this study, NIPBL mutants were generated using the CRISPR/Cas9 system to study this mechanism. Clones with a biallelic frameshift mutation in exon 3 of NIPBL, resulting in a truncated N-terminus, displayed transcriptional dysregulation without sister chromatid separation defects. Detailed transcriptome analysis revealed the overexpression of genes in NIPBL mutants that are typically expressed at low levels in wild type and the reduced expression of genes that are typically expressed at high levels in wild type. This result suggested that NIPBL plays a role in fine-tuning gene expression levels. MAU2 protein, that closely interacts with NIPBL, was nearly absent in these clones. The reduction of MAU2 observed in NIPBL mutants points to the importance of the NIPBL N-terminus/MAU2 interaction in transcriptional regulatory role of NIPBL.

Abstract Purpose This study aimed to establish variants in CBX1 , encoding heterochromatin protein 1β (HP1β), as a cause of a novel syndromic neurodevelopmental disorder. Methods Patients with CBX1 variants were identified, and clinician researchers were connected using GeneMatcher and physician referrals. Clinical histories were collected from each patient. To investigate the pathogenicity of identified variants, we performed in vitro cellular assays, neurobehavioral and cytological analyses of neuronal cells obtained from newly generated Cbx1 mutant mouse lines. Results In three unrelated individuals with developmental delay, hypotonia, and autistic features, we identified heterozygous de novo variants in CBX1 . The identified variants were in the chromodomain, the functional domain of HP1 β, which mediates interactions with chromatin. Cbx1 chromodomain mutant mice displayed increased latency-to-peak response, suggesting the possibility of synaptic delay or myelination deficits. Cytological and chromatin immunoprecipitation experiments confirmed the reduction of mutant HP1β binding to heterochromatin, while HP1β interactome analysis demonstrated that the majority of HP1β-interacting proteins remained unchanged between the wild-type and mutant HP1β. Conclusion These collective findings confirm the role of CBX1 in developmental disabilities through the disruption of HP1β chromatin binding during neurocognitive development. As HP1β forms homodimers and heterodimers, mutant HP1β likely sequesters wild-type HP1β and other HP1 proteins, exerting dominant-negative effects.