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新疆褐牛是以新疆本地哈萨克牛为母本,先后与瑞士褐牛、阿拉塔乌牛以及科斯特罗姆牛进行杂交,经长期选育而成的乳肉兼用型牛。经过多年改良,其肉、乳产量得以有效提高。目前,新疆褐牛和哈萨克牛是新疆肉牛生产的主要品种。本研究以新疆褐牛和哈萨克牛种用群体为研究对象,首先对两个品种的屠宰性状、胴体性状、营养成分、食用品质进行了对比分析;接着,通过转录组测序比较了两个品种牛背最长肌转录组差异,挖掘差异表达基因和潜在影响肉质的生物学通路;最后,通过基因组重测序技术明确了到目前阶段为止新疆褐牛选育过程中受人为选择的基因,并利用转录组及基因组测序结果联合分析的方法明确了新疆褐牛选育过程中有关肉质性状的分子改良进展,主要结果如下:1、新疆褐牛与哈萨克牛群体间屠宰及胴体性状、肉质性状对比分析发现,新疆褐牛产肉性能、体表脂肪沉积、胴体指标优于哈萨克牛;新疆褐牛部位肉剪切力值、蒸煮损失等肉质性状好于哈萨克牛。2、RNA高通量测序表明,哈萨克牛与新疆褐牛背最长肌存在673个差异表达基因,其中在哈萨克牛中高表达的共286个,在新疆褐牛高表达的共387个。其中,(1)ABLIM2、ACTB、ARPC1A、DNAAF1、COL12A1、STC1、ITGA7等基因可潜在影响肌纤维形成和分布,进而影响产肉量和肉质;(2)ADCY6、ATP5E、POR、LDHA、ACACB、ACOT2、CPT1A、FADS3等基因可影响能量产生、利用、脂类运输和代谢,从而潜在影响肌间脂肪含量,进而影响肉质;(3)CH1、NMNAT3、PTS、CFB、FBXO32、NAMPT、PANK1、ANXA9、BIN3、CRYAB、SIRT5、DCLRE1C、MCM6、ARNTL、HLX、ADCY10、AOX1、ADAMTS10、ATAD3等基因可影响碳水化合物、辅酶、无机离子转运和代谢和苷酸转运/代谢、转录、翻译后修饰、蛋白质更新和信号转导,进而对细胞基本生物学功能进行调控;除此之外,UBIAD1、C1H21ORF7、CMYA1、CCDC138等大量基因也具有差异表达,但具体生物学功能尚不明确;(4)CFB、GLUL、FBXO32、FUT11、GCNT1、GLCE、ACTB、ARPC1A、STC1、ADCY6、POR、LDHA、ACACB、ACOT2、CPT1A基因在新疆褐牛和哈萨克牛的股四头肌、腰大肌、斜方肌、半腱肌、肋间肌这5个部位肉中存在差异表达,并可能是影响肉质的候选基因。3、全基因组重测序结果表明,哈萨克牛和新疆褐牛群体间存在500余万个SNP位点和70余万个Small Indel位点;哈萨克牛和新疆褐牛群体所有SNP/Small Indel涉及功能基因10000个以上,生物学通路258个。而全基因组和转录组联合分析表明,新疆褐牛与哈萨克牛相比,新疆褐牛选育过程中,有4000余个区段受到选择,并调控大量基因进行差异表达,涉及Rap1 signaling pathway、Ras signaling pathway、Chemokine signaling pathway、Fox O signaling pathway、Neuroactive ligand-receptor interaction、Protein processing in endoplasmic reticulum、PI3K-Akt signaling pathway、Regulation of actin cytoskeleton、Hippo signaling pathway、Focal adhesion、MAPK signaling pathway等85个生物学通路。本研究初步明确了新疆褐牛选育过程中基因组和转录组水平的变化,探讨了新疆褐牛在基因组和转录水平的选育进程,为下一步新疆褐牛专用品系的育种工作提供了理论依据。