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Journal Articles Nature Plants Year : 2018

Chromosome-scale assemblies of plant genomes using nanopore long reads and optical maps

Caroline Belser
Laboratoire de Bioinformatique pour la Génomique et la Biodiversité
CV
Benjamin Istace
Laboratoire de Bioinformatique pour la Génomique et la Biodiversité
Erwan Denis
  • Function : relator_co_first_author
  • PersonId : 1013801
Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
Marion Dubarry
  • Function : relator_co_first_author
Laboratoire de Bioinformatique pour la Génomique et la Biodiversité
Franc-Christophe Baurens
  • Function : Author
  • PersonId : 1203524
Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales
Cyril Falentin
Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes
Mathieu Genete
Évolution, Écologie et Paléontologie (Evo-Eco-Paleo) - UMR 8198
CV
Wahiba Berrabah
  • Function : Author
Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
Anne-Marie Chèvre
Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes
CV
Régine Delourme
Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes
CV
Gwenaëlle Deniot
Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes
CV
France Denoeud
Laboratoire de Bioinformatique pour la Génomique et la Biodiversité
Philippe Duffe
  • Function : Author
Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes
Stefan Engelen
  • Function : Author
  • PersonId : 1322751
  • IdHAL : sengelen
Laboratoire de Bioinformatique pour la Génomique et la Biodiversité
Arnaud Lemainque
  • Function : Author
Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
Maria M. Manzanares-Dauleux
Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes
CV
Guillaume Martin
  • Function : Author
Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales
Jérôme Morice
  • Function : Author
  • PersonId : 1203592
Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes
Benjamin Noel
Laboratoire de Bioinformatique pour la Génomique et la Biodiversité
Xavier Vekemans
Évolution, Écologie et Paléontologie (Evo-Eco-Paleo) - UMR 8198
CV
Angelique D’hont
  • Function : Author
Amélioration génétique et adaptation des plantes méditerranéennes et tropicales
Mathieu Rousseau-Gueutin
Institut de Génétique, Environnement et Protection des Plantes
CV
Valérie Barbe
Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
Corinne Cruaud
Genoscope - Centre national de séquençage [Evry]
Patrick Wincker
Génomique métabolique
CV
Jean-Marc Aury
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Laboratoire de Bioinformatique pour la Génomique et la Biodiversité
CV

Abstract

Plant genomes are often characterized by a high level of repetitiveness and polyploid nature. Consequently, creating genome assemblies for plant genomes is challenging. The introduction of short-read technologies 10 years ago substantially increased the number of available plant genomes. Generally, these assemblies are incomplete and fragmented, and only a few are at the chromosome scale. Recently, Pacific Biosciences and Oxford Nanopore sequencing technologies were commercialized that can sequence long DNA fragments (kilobases to megabase) and, using efficient algorithms, provide high-quality assemblies in terms of contiguity and completeness of repetitive regions 1-4. However, even though genome assemblies based on long reads exhibit high contig N5Os (>1Mb), these methods are still insufficient to decipher genome organization at the chromosome level. Here, we describe a strategy based on long reads (MinION or PromethiON sequencers) and optical maps (Saphyr system) that can produce chromosome-level assemblies and demonstrate applicability by generating high-quality genome sequences for two new dicotyledon morphotypes, Brassica rapa Z1 (yellow sarson) and Brassica oleracea HDEM (broccoli), and one new monocotyledon, Musa schizocarpa (banana). All three assemblies show contig N5Os of >5 Mb and contain scaffolds that represent entire chromosomes or chromosome arms.

Domains

Populations and Evolution [q-bio.PE]

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https://hal.science/hal-01977046

Submitted on : Thursday, January 10, 2019-2:59:02 PM

Last modification on : Tuesday, September 3, 2024-11:14:08 AM

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Dates and versions

hal-01977046 , version 1 (10-01-2019)

Identifiers

Cite

Caroline Belser, Benjamin Istace, Erwan Denis, Marion Dubarry, Franc-Christophe Baurens, et al.. Chromosome-scale assemblies of plant genomes using nanopore long reads and optical maps. Nature Plants, 2018, 4 (11), pp.879-887. ⟨10.1038/s41477-018-0289-4⟩. ⟨hal-01977046⟩

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