Characterizing the citrus cultivar Carrizo genome through 454 shotgun sequencing

The citrus cultivar Carrizo is the single most important rootstock to the US citrus industry and has resistance or tolerance to a number of major citrus diseases, including citrus tristeza virus, foot rot, and Huanglongbing (HLB, citrus greening). A Carrizo genomic sequence database providing approximately 3.5× genome coverage (haploid genome size ap- proximately 367 Mb) was populated through 454 GS FLX shotgun sequencing. Analysis of the repetitive DNA fraction in- dicated a total interspersed repeat fraction of 36.5%. Assembly and characterization of abundant citrus Ty3/gypsy elements revealed a novel type of element containing open reading frames encoding a viral RNA-silencing suppressor protein (RNA binding protein, rbp) and a plant cytokinin riboside 5'-monophosphate phosphoribohydrolase-related protein (LONELY GUY, log). Similar gypsy elements were identified in the Populus trichocarpa genome. Gene-coding region analysis indi- cated that 24.4% of the nonrepetitive reads contained genic regions. The depth of genome coverage was sufficient to allow accurate assembly of constituent genes, including a putative phloem-expressed gene. The development of the Carrizo data- base (http://citrus.pw.usda.gov/) will contribute to characterization of agronomically significant loci and provide a publicly available genomic resource to the citrus research community. Resume : Le citrange Carrizo est le plus important porte-greffes pour l'industrie des agrumes aux Etats-Unis et il confere la resistance ou la tolerance a bon nombre des plus importantes maladies des agrumes dont le virus de la tristeza, la pourriture brune et le Huanglongbing (HLB, maladie du Dragon jaune). Une base de donnees de sequences genomiques du Carrizo fournissant une couverture d'environ 3,5× du genome (genome haploide d'environ 367 Mb) a ete produite en procedant a du sequencage genomique aleatoire sur un appareil 454 GS FLX. L'analyse de la faction d'ADN repete a indique que les re- petitions dispersees constituent environ 36,5 % du genome. L'assemblage et une caracterisation des elements abondants Ty3/gypsy a revele un nouveau type d'element qui contient des cadres de lectures codant pour un inhibiteur viral de l'inacti- vation genique (RNA binding protein, rbp) et une proteine apparentee a une cytokinine riboside 5'-monophosphate phospho- ribohydrolase vegetale (LONELY GUY, log). Des elements gypsy similaires ont ete identifies au sein du genome du Populus trichocarpa. Une analyse des regions codantes a indique que 24,4 % des sequences depourvues de repetitions correspon- daient a des regions geniques. Le degre de couverture genomique etait suffisant pour permettre un assemblage precis des ge- nes de cette espece, incluant un gene qui serait exprime dans le phloeme. La mise sur pied d'une base de donnees Carrizo (http://citrus.pw.usda.gov/) contribuera a la caracterisation de locus d'importance agronomique et fournira une ressource ge- nomique publique pour la communaute de chercheurs travaillant sur les agrumes. Mots-cles : Citrus sinensis, Poncirus trifoliata, sequencage, retrotransposon. (Traduit par la Redaction)