长链脂酰辅酶A合成酶(long-chain acyl-CoA synthetase,ACSLs)是生物合成途径中必需的酶,有助于活化脂肪酸,主要催化其链长度为12-20个碳的脂肪酸。ACSLs是哺乳动物中几乎所有代谢途径的一个完整的初始步骤,如复杂的脂质合成、蛋白质修饰和脂肪酸β-氧化。ACSL3是ACSLs家族的成员,含有高水平的多不饱和脂肪酸磷脂,在内质网(ER)和大多数组织的脂滴中广泛表达。ACSL3能够调节脂肪细胞分化关键转录因子的活性,有助于维持脂质平衡,参与脂肪酸的吸收。目前,关于ACSL3基因在肉牛前体脂肪细胞向脂肪细胞分化过程中的机制及遗传多态性的研究还不清楚。为探究ACSL3基因对牛脂代谢调控作用及遗传多态性功能,试验以ACSL3基因为研究对象,通过构建过表达载体及siRNA方法,解析ACSL3基因在前体脂肪细胞向脂肪细胞分化过程中的作用。同时,在中国草原红牛群体水平中,通过Sanger直接测序技术对ACSL3基因进行多态性检测,分析其SNPs与肉牛肉质性状的相关性。主要研究结果如下:(1)成功克隆中国草原红牛ACSL3基因,同时进行了相关生物信息学分析,并分析了ACSL3基因在各组织间的mRNA及蛋白表达差异。(2)成功分离中国草原红牛前体脂肪细胞,确定ACSL3基因在牛前体脂肪细胞诱导分化过程中mRNA及蛋白的表达规律。(3)构建过表达载体与siRNA,分别转染于牛前体脂肪细胞中。在成脂分化过程中,过表达ACSL3基因能够显著提高PPARγ和C/EBPα的mRNA及蛋白含量(P<0.05),而干扰ACSL3基因则显著降低PPARγ和C/EBPα的mRNA及蛋白含量(P<0.05);ACSL3基因过表达能够显著提高中国草原红牛脂肪细胞中脂滴和甘油三酯含量(P<0.05),而干扰ACSL3基因能显著降低细胞中脂滴和甘油三酯含量(P<0.05)。(4)以中国草原红牛为研究对象,对ACSL3基因15个外显子进行SNP位点检测,发现仅第6外显子在g.111870595位置存在一个G-A突变(E6-G>A)。结合肉质性状进行了相关分析,发现该突变在中国草原红牛的花生酸、亚油酸、剪切力、脂肪含量和水分含量中存在显著差异。综上所述,在中国草原红牛成脂分化过程中,ACSL3基因能够促进细胞中甘油三酯和脂滴合成,促进成脂分化标志基因的表达,对脂肪细胞分化具有正向调节作用;同时,ACSL3基因在编码区发生g.111870595 G>A(E6-G>A)突变,与脂肪酸含量、部分肉质性状存在相关性。研究结果可以为进一步探究ACSL3基因的功能及应用提供基础材料,为牛脂代谢及脂肪沉积的相关研究提供理论依据。