Genome assemblies and comparison of two Neotropical spiral gingers: Costus pulverulentus and C. lasius

J Hered. 2023 May 25;114(3):286-293. doi: 10.1093/jhered/esad018.

Abstract

The spiral gingers (Costus L.) are a pantropical genus of herbaceous perennial monocots; the Neotropical clade of Costus radiated rapidly in the past few million years into over 60 species. The Neotropical spiral gingers have a rich history of evolutionary and ecological research that can motivate and inform modern genetic investigations. Here, we present the first 2 chromosome-level genome assemblies in the genus, for C. pulverulentus and C. lasius, and briefly compare their synteny. We assembled the C. pulverulentus genome from a combination of short-read data, Chicago and Dovetail Hi-C chromatin-proximity sequencing, and alignment with a linkage map. We annotated the genome by mapping a C. pulverulentus transcriptome and querying mapped transcripts against a protein database. We assembled the C. lasius genome with Pacific Biosciences HiFi long reads and alignment to the C. pulverulentus genome. These 2 assemblies are the first published genomes for non-cultivated tropical plants. These genomes solidify the spiral gingers as a model system and will facilitate research on the poorly understood genetic basis of tropical plant diversification.

Costus es un género pantropical de monocotiledóneas herbáceas perennes; el clado neotropical de Costus se diversificó rápidamente en más de 60 especies en los últimos millones de años. Las especies de neotropicales de Costus tienen una rica historia de investigación evolutiva y ecológica que puede motivar e informar las investigaciones genéticas modernas. Aquí, presentamos los dos primeros ensamblajes de genoma a nivel de cromosoma en el género, C. pulverulentus y C. lasius, y comparamos brevemente su sintenía. El genoma de C. pulverulentus lo ensamblamos a partir de una combinación de datos de secuenciación de lectura corta, secuenciación de proximidad de cromatina CHiCago y Hi-C de Dovetail y su alineación con un mapa de ligamiento. Ensamblamos el genoma de C. lasius con lecturas largas HiFi de Pacific Biosciences y alineación con el genoma de C. pulverulentus. Estos dos ensamblajes son los primeros genomas publicados para plantas tropicales no cultivadas. Estos genomas solidifican Costus como un sistema modelo y que facilitarán la investigación sobre la base genética poco conocida de la diversificación de plantas tropicales.

Keywords: genome resources; herbaceous; monocot; synteny; tropical plant.

Publication types

  • Research Support, U.S. Gov't, Non-P.H.S.
  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Chromosome Mapping
  • Costus*
  • Genome
  • Genome, Plant
  • Synteny
  • Zingiber officinale*

Associated data

  • Dryad/10.5061/dryad.cfxpnvx94