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’.

Asian cultivated rice consists of two subspecies: Oryza sativa subsp. indica and O. sativa subsp. japonica Despite the fact that indica rice accounts for over 70% of total rice production worldwide and is genetically much more diverse, a high-quality reference genome for indica rice has yet to be published. We conducted map-based sequencing of two indica rice lines, Zhenshan 97 (ZS97) and Minghui 63 (MH63), which represent the two major varietal groups of the indica subspecies and are the parents of an elite Chinese hybrid. The genome sequences were assembled into 237 (ZS97) and 181 (MH63) contigs, with an accuracy >99.99%, and covered 90.6% and 93.2% of their estimated genome sizes. Comparative analyses of these two indica genomes uncovered surprising structural differences, especially with respect to inversions, translocations, presence/absence variations, and segmental duplications. Approximately 42% of nontransposable element related genes were identical between the two genomes. Transcriptome analysis of three tissues showed that 1,059-2,217 more genes were expressed in the hybrid than in the parents and that the expressed genes in the hybrid were much more diverse due to their divergence between the parental genomes. The public availability of two high-quality reference genomes for the indica subspecies of rice will have large-ranging implications for plant biology and crop genetic improvement.