Pigeonpea (Cajanus cajan) is a nutrient-rich and versatile food legume crop of tropical and subtropical regions. In this study, we describe the de novo assembly of a high-quality genome for the ancient pigeonpea landrace ‘D30’, achieved through a combination of Pacific Biosciences high-fidelity (PacBio HiFi) and high-throughput chromatin conformation capture (Hi-C) sequencing technologies. The assembled ‘D30’ genome has a size of 813.54 Mb, with a contig N50 of 10.74 Mb, a scaffold N50 of 73.07 Mb, and a GC content of 35.67%. Genomic evaluation revealed that the ‘D30’ genome contains 99.2% of Benchmarking Universal Single-Copy Orthologs (BUSCO) and achieves a 29.06 long terminal repeat (LTR) assembly index (LAI). Genome annotation indicated that ‘D30’ encompasses 431.37 Mb of repeat elements (53.02% of the genome) and 37 977 protein-coding genes. Identification of single-nucleotide polymorphisms (SNPs), insertions/deletions (indels), and structural variations between ‘D30’ and the published genome of pigeonpea cultivar ‘Asha’ suggests that genes affected by these variations may play important roles in biotic and abiotic stress responses. Further investigation of genomic regions under selection highlights genes enriched in starch and sucrose metabolism, with 42.11% of these genes highly expressed in seeds. Finally, we conducted genome-wide association studies (GWAS) to facilitate the identification of 28 marker–trait associations for six agronomic traits of pigeonpea. Notably, we discovered a calmodulin-like protein (CcCML) that harbors a dominant haplotype associated with the 100-seed weight of pigeonpea. Our study provides a foundational resource for developing genomics-assisted breeding programs in pigeonpea.

中文翻译：

---

古代地方品种的染色体尺度参考基因组：揭示食用豆科作物木豆 （Cajanus cajan） 种子重量的遗传基础


木豆 （Cajanus cajan） 是热带和亚热带地区的一种营养丰富且用途广泛的食用豆类作物。在这项研究中，我们描述了古代木豆地方品种 'D30' 的高质量基因组的从头组装，这是通过太平洋生物科学公司高保真 （PacBio HiFi） 和高通量染色质构象捕获 （Hi-C） 测序技术相结合实现的。组装的“D30”基因组大小为 813.54 Mb，重叠群 N50 为 10.74 Mb，支架 N50 为 73.07 Mb，GC 含量为 35.67%。基因组评估显示，'D30' 基因组包含 99.2% 的基准通用单拷贝直系同源物 （BUSCO），并达到 29.06 长末端重复 （LTR） 组装指数 （LAI）。基因组注释表明，'D30' 包含 431.37 Mb 重复元件 （占基因组的 53.02%） 和 37 977 个蛋白质编码基因。“D30”与已发表的木豆品种“Asha”基因组之间的单核苷酸多态性 （SNP）、插入/缺失 （插入缺失） 和结构变异的鉴定表明，受这些变异影响的基因可能在生物和非生物胁迫反应中发挥重要作用。对选择中的基因组区域的进一步研究突出了富含淀粉和蔗糖代谢的基因，其中 42.11% 的基因在种子中高度表达。最后，我们进行了全基因组关联研究 （GWAS），以促进鉴定木豆 6 个农艺性状的 28 个标记性状关联。值得注意的是，我们发现了一种钙调蛋白样蛋白 （CcCML），它含有与木豆 100 粒种子重量相关的显性单倍型。我们的研究为开发木豆基因组学辅助育种计划提供了基础资源。