奶牛泌乳是一个动态过程,本研究在跟踪测定中国荷斯坦奶牛一个完整泌乳周期中乳成分、乳脂肪酸水平的基础上,在泌乳的特定6个时间段采集乳腺组织,运用转录组测序和生物信息学分析技术筛选差异表达基因,获得与乳脂代谢相关的基因,结合脂肪酸变化趋势和规律探索与脂肪酸代谢相关基因的表达模式,旨在进一步发掘泌乳周期中乳脂相关基因及其调控机制。试验在扬州大学实验牧场进行,选择体况相近、分娩时期相对集中、2-3胎健康的中国荷斯坦奶牛30头,在奶牛泌乳的第3、15、45、75、105、135、165、195、225、255、285、315d,每头每次采集乳样100 mL,立即进行乳成分分析,余样冷冻保存用于脂肪酸提取检测,分析其脂肪酸的组成及其比例变化。同时选择体况相近、分娩时间接近(±3d)的2胎奶牛3头,微创采集分娩前7d及泌乳30、90、180、270、315d乳腺组织,液氮保存,用于提取RNA,进行转录组分析。主要结果如下:1.在奶牛整个泌乳过程中,乳脂肪、蛋白和非脂乳固体相对含量变化趋势相近,其中脂肪含量,在3d时含量最多,并在195d含量出现最低,在泌乳中后期脂肪含量下降。沁乳早期(3d和15d)乳中蛋白质含量极显著大于其他时间段(P<0.01),15d后各泌乳阶段差异不显著(P>0.05)。非脂乳固体7d相对含量极显著大于其他时间段,但从泌乳45d开始非脂乳固体相对含量稳定,且45d-315d所有泌乳时间段差异不显著(P>0.05),本试验乳糖含量在第7d时含量最小,至15d时保持相对稳定,且其他泌乳各阶段无明显变化特征。通过乳脂中的4种主要的脂肪酸在整个泌乳周期变化趋势进行归类,主要分为两大类脂肪酸:C14:0(肉蔻酸)、C16:0(棕榈酸)脂肪酸与C18:0(硬脂酸)、C18:1(油酸)脂肪酸,且这两类脂肪酸比例趋势在泌乳周期中变化趋势相反,推测奶牛乳腺脂质代谢中的肉蔻酸、棕榈酸与硬脂酸、油酸相互之间在不同泌乳阶段的变化可能具有不同的生物学意义。2.对6个时序18个乳腺组织样本进行转录组分析,从所有得到的差异基因数据中筛选出-7dvs30d、30dvs90d、90dvs180d、180dvs270d、270dvs315d 两个相邻阶段样本间差异表达基因,共有2144个上调差异表达基因和2042个下调基因,将不同两个连续阶段差异表达基因与筛选出的可能与脂质相关的1460个转录表达基因做交叉分析,总共得到413个可能与脂质相关的差异表达基因,最后分别对所得到两个连续泌乳阶段与脂质相关的差异上调和下调基因做GO和KEGG富集分析,得到总共4466个GO term和794个pathway,再从中筛选出与脂肪代谢相关的248条GOterm和129个pathway富集的通路,可分别解释富集在GO term和Pathway上的各两个连续阶段样本间关于脂质代谢的差异基因与乳脂代谢的关系。3.对一个泌乳周期中富集在GOterm和Pathway上关于脂质代谢的所有差异基因进行统计,发现在泌乳周期中与调控乳腺乳脂肪代谢的有185个重要基因,这些基因在不同泌乳阶段调控着乳脂肪代谢以及影响着乳脂肪中脂肪酸的组成比例。4.通过对脂质有关基因时序表达进行动态聚类以及GO富集分析,共筛选出五种显著差异的(P<0.01)的基因时序表达模型,其中第五种基因聚类表达趋势模型中的LPIN1、ACSL1、CHPT1、ACSS2、AGPAT6、SCD、GPD1这7个基因不仅表达趋势一致,同时在整个泌乳期乳腺脂肪代谢调控中有着十分紧密的联系。