呼伦贝尔短尾羊是生长在我国呼伦贝尔地区的肉用绵羊品种之一,短而肥厚的尾部成为该品系独特的标志。近年来,随着人们生活水平的提高及对心血管疾病的关注,绵羊尾部脂肪逐渐受到冷落,培养选育短脂尾绵羊成为目前的育种趋势。呼伦贝尔短尾羊因其具有短尾表型,受到了广泛的关注。我们以该品系绵羊短尾表型为出发点,分别从形态、基因组、分子生物学、蛋白功能等方面,多层次多角度对短尾表型形成的原因进行研究。我们认为对于呼伦贝尔短尾羊来说,尾椎骨的结构发生变化是导致短尾表现的原因之一。为此,我们首先通过观察尾部特征及尾椎骨来分析成因,然后将生存环境相同、除尾部表型不同其他表型相近的巴尔虎羊作为对照,进行基因组重测序技术分析进而获得与短尾表型相关的候选基因。获得具体基因之后,开展相关的验证实验,对绵羊短尾表型的形成机制进行探讨,结果如下:1.通过直接观察,发现在呼伦贝尔短尾羊群体中存在不同长度的三类尾型,但三种尾型的长度均短于其他品系绵羊;通过拍摄X光片并制作尾椎骨标本,发现呼伦贝尔短尾羊尾椎骨在骨骼大小、数量上均要小于、少于尾部表型正常的绵羊,并且存在畸形尾椎骨。2.将外形相近,尾部表型不同的巴尔虎羊作为对照组,进行基因组重测序分析。与参考基因组比对后,共获得72,101,346个SNP位点。利用群体杂合度(Hp)与遗传分化系数(Fst)分析法进行选择性清除,找到共覆盖约940 kb基因组区域的7个候选区间,包含9个基因。发现其中有与脊椎发育相关的T基因,并将T基因的c.G334T突变进行验证。3.针对T基因编码的转录因子Brachyury蛋白进行功能研究。原核表达获得转录因子Brachyury蛋白及突变蛋白,将与其结合的DNA片段作为探针,进行蛋白功能的检测。研究发现T基因c.G334T突变会引起相应氨基酸的变化,导致Brachyury蛋白T结构域结构发生变化,进而影响转录因子Brachyury的转录效率。4.针对绵羊T基因c.G334T突变,设计覆盖突变位点的sgRNA及用于同源修补的ssDNA,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术制作相同突变的小鼠模型。研究表明,T基因新型c.G334T突变会导致小鼠出现短尾表型,并且尾部存在不同长度的表现,而这与呼伦贝尔短尾羊群体中出现的现象相同。本研究对呼伦贝尔短尾羊短尾表型的分子机制进行了研究,发现与脊椎发育相关的T基因存在新型的c.G334T突变,而且该突变在短尾表型的形成过程中起到关键作用。这将为绵羊短尾表型形成机制及其他动物的短尾表型研究奠定基础,并且为今后短脂尾绵羊的分子育种提供理论依据。