A Chromosome-level genome assembly of the European Beech (Fagus sylvatica) reveals anomalies for organelle DNA integration, repeat Content and distribution of SNPs
2022
Mishra, Bagdevi | Ulaszewski, Bartosz | Meger, Joanna | Aury, Jean-Marc | Bodénès, Catherine | Lesur, Isabelle | Pfenninger, Markus | da Silva, Corinne | Gupta, Deepak | Guichoux, Erwan | Heer, Katrin | Lalanne, Céline | Labadie, Karine | Opgenoorth, Lars | Ploch, Sebastian | Le Provost, Grégoire | Salse, Jérôme | Scotti, Ivan | Wötzel, Stefan | Plomion, Christophe | Burczyk, Jaroslaw | Thines, Marco | Senckenberg biodiversität und klima forschungszentrum (BIK-F) ; Forschungsinstitut Senckenberg (SGN) | Goethe University Frankfurt = Goethe-Universität Frankfurt am Main | Kazimierz Wielki University (UKW) | Laboratoire de Bioinformatique pour la Génomique et la Biodiversité (LBGB) ; Génomique métabolique (UMR 8030) ; Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE) ; Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE) ; Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université d'Évry-Val-d'Essonne (UEVE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) | Biodiversité, Gènes & Communautés (BioGeCo) ; Université de Bordeaux (UB)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | HelixVenture | Philipps Universität Marburg = Philipps University of Marburg | Biodiversity and Climate Research Centre (BiK-F) (LOEWE) | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg = University of Freiburg | Genoscope - Centre national de séquençage [Evry] (GENOSCOPE) ; Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)) ; Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) | Génétique Diversité et Ecophysiologie des Céréales (GDEC) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Clermont Auvergne (UCA) | Ecologie des Forêts Méditerranéennes (URFM) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | ANR-10-INBS-0009,France Génomique,Organisation et montée en puissance d'une Infrastructure Nationale de Génomique(2010) | ANR-10-EQPX-0016,XYLOFOREST,Plateforme d'Innovation " Forêt-Bois-Fibre-Biomasse du Futur "(2010) | European Project: 676876,H2020-SFS-2014-2015,H2020-SFS-2015-2,GenTree(2016)
International audience
显示更多 [+] 显示较少 [-]英语. The European Beech is the dominant climax tree in most regions of Central Europe and valued for its ecological versatility and hardwood timber. Even though a draft genome has been published recently, higher resolution is required for studying aspects of genome architecture and recombination. Here, we present a chromosome-level assembly of the more than 300 year-old reference individual, Bhaga, from the Kellerwald-Edersee National Park (Germany). Its nuclear genome of 541 Mb was resolved into 12 chromosomes varying in length between 28 and 73 Mb. Multiple nuclear insertions of parts of the chloroplast genome were observed, with one region on chromosome 11 spanning more than 2 Mb which fragments up to 54,784 bp long and covering the whole chloroplast genome were inserted randomly. Unlike in Arabidopsis thaliana , ribosomal cistrons are present in Fagus sylvatica only in four major regions, in line with FISH studies. On most assembled chromosomes, telomeric repeats were found at both ends, while centromeric repeats were found to be scattered throughout the genome apart from their main occurrence per chromosome. The genome-wide distribution of SNPs was evaluated using a second individual from Jamy Nature Reserve (Poland). SNPs, repeat elements and duplicated genes were unevenly distributed in the genomes, with one major anomaly on chromosome 4. The genome presented here adds to the available highly resolved plant genomes and we hope it will serve as a valuable basis for future research on genome architecture and for understanding the past and future of European Beech populations in a changing climate.
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