Pepper (Capsicum annuum) is an important vegetable crop that has been subjected to intensive breeding, resulting in limited genetic diversity, especially for sweet peppers. Previous studies have reported pepper draft genome assemblies using short read-based sequencing, but their capture of the extent of large structural variants (SVs), such as presence–absence variants (PAVs), inversions, and copy-number variants (CNVs) in the complex pepper genome falls short. In this study, we sequenced the genomes of representative sweet and hot pepper accessions by long-read and/or linked-read methods and advanced scaffolding technologies. First, we developed a high-quality reference genome for the sweet pepper cultivar ‘Dempsey’ and then used the reference genome to identify SVs in 11 other pepper accessions and constructed a graph-based pan-genome for pepper. We annotated an average of 42,972 gene families in each pepper accession, defining a set of 19,662 core and 23,115 non-core gene families. The new pepper pan-genome includes informative variants, 222,159 PAVs, 12,322 CNVs, and 16,032 inversions. Pan-genome analysis revealed PAVs associated with important agricultural traits, including potyvirus resistance, fruit color, pungency, and pepper fruit orientation. Comparatively, a large number of genes are affected by PAVs, which is positively correlated with the high frequency of transposable elements (TEs), indicating TEs play a key role in shaping the genomic landscape of peppers. The datasets presented herein provide a powerful new genomic resource for genetic analysis and genome-assisted breeding for pepper improvement.

中文翻译：

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高质量的染色体级基因组有助于有效鉴定辣椒和甜椒中的大型结构变异

辣椒（Capsicum annuum）是一种重要的蔬菜作物，经过集约化育种，导致遗传多样性有限，尤其是甜椒。以前的研究报告了使用基于短读长的测序的辣椒基因组草图组装，但它们捕获了大结构变异 (SV) 的范围，例如存在 - 不存在变异 (PAV)、倒置和拷贝数变异 (CNV)复杂的辣椒基因组不足。在这项研究中，我们通过长读和/或链接阅读方法以及先进的脚手架技术对代表性甜椒和辣椒种质的基因组进行了测序。首先，我们为甜椒品种 'Dempsey' 开发了一个高质量的参考基因组，然后使用参考基因​​组鉴定了其他 11 个辣椒种质中的 SV，并构建了一个基于图谱的辣椒泛基因组。我们在每个辣椒种质中平均注释了 42,972 个基因家族，定义了一组 19,662 个核心基因家族和 23,115 个非核心基因家族。新的胡椒泛基因组包括信息变异、222,159 个 PAV、12,322 个 CNV 和 16,032 个倒位。泛基因组分析揭示了 PAV 与重要的农业性状相关，包括马铃薯病毒抗性、果实颜色、辛辣性和辣椒果实定向。相比之下，大量基因受到 PAV 的影响，这与转座因子 (TE) 的高频率呈正相关，表明 TE 在塑造辣椒基因组景观中起着关键作用。本文提供的数据集为辣椒改良的遗传分析和基因组辅助育种提供了强大的新基因组资源。定义一组 19,662 个核心和 23,115 个非核心基因家族。新的胡椒泛基因组包括信息变异、222,159 个 PAV、12,322 个 CNV 和 16,032 个倒位。泛基因组分析揭示了 PAV 与重要的农业性状相关，包括马铃薯病毒抗性、果实颜色、辛辣性和辣椒果实定向。相比之下，大量基因受到 PAV 的影响，这与转座因子 (TE) 的高频率呈正相关，表明 TE 在塑造辣椒基因组景观中起着关键作用。本文提供的数据集为辣椒改良的遗传分析和基因组辅助育种提供了强大的新基因组资源。定义一组 19,662 个核心和 23,115 个非核心基因家族。新的胡椒泛基因组包括信息变异、222,159 个 PAV、12,322 个 CNV 和 16,032 个倒位。泛基因组分析揭示了 PAV 与重要的农业性状相关，包括马铃薯病毒抗性、果实颜色、辛辣性和辣椒果实定向。相比之下，大量基因受到 PAV 的影响，这与转座因子 (TE) 的高频率呈正相关，表明 TE 在塑造辣椒基因组景观中起着关键作用。本文提供的数据集为辣椒改良的遗传分析和基因组辅助育种提供了强大的新基因组资源。032倒置。泛基因组分析揭示了 PAV 与重要的农业性状相关，包括马铃薯病毒抗性、果实颜色、辛辣性和辣椒果实定向。相比之下，大量基因受到 PAV 的影响，这与转座因子 (TE) 的高频率呈正相关，表明 TE 在塑造辣椒基因组景观中起着关键作用。本文提供的数据集为辣椒改良的遗传分析和基因组辅助育种提供了强大的新基因组资源。032倒置。泛基因组分析揭示了 PAV 与重要的农业性状相关，包括马铃薯病毒抗性、果实颜色、辛辣性和辣椒果实定向。相比之下，大量基因受到 PAV 的影响，这与转座因子 (TE) 的高频率呈正相关，表明 TE 在塑造辣椒基因组景观中起着关键作用。本文提供的数据集为辣椒改良的遗传分析和基因组辅助育种提供了强大的新基因组资源。这与转座因子 (TE) 的高频率呈正相关，表明 TE 在塑造辣椒基因组景观中起着关键作用。本文提供的数据集为辣椒改良的遗传分析和基因组辅助育种提供了强大的新基因组资源。这与转座因子 (TE) 的高频率呈正相关，表明 TE 在塑造辣椒基因组景观中起着关键作用。本文提供的数据集为辣椒改良的遗传分析和基因组辅助育种提供了强大的新基因组资源。