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CDC10(cell divison cycle 10,又名SEPT7)属于Septins家族,该家族蛋白的作用主要包括细胞内物质运输、细胞膜重建和染色体分离等。CDC10基因位于多个肉牛品种生长性状相关QTL区域,在调控肉牛肌肉生长发育、影响肉牛生长性状等方面具有一定的普遍性,因此CDC10基因可视为影响我国地方黄牛生长性状的重要候选功能基因。本研究为挖掘与秦川牛生长性状相关的CDC10基因突变位点,首先通过对秦川牛、鲁西牛、蒙古牛和中国西门塔尔牛品种的CDC10基因启动子区域进行测序,检测我国地方黄牛品种特异性突变位点;利用直接测序和MassARRAY技术对384头秦川牛样本进行基因分型,进而将CDC10基因突变位点与秦川牛生长性状进行关联性分析。同时,本研究为进一步揭示CDC10基因影响牛成肌细胞增殖分化的分子机制,首先构建慢病毒CDC10过表达载体并合成siRNA干扰序列;通过过表达和干扰CDC10基因,利用EdU技术检测CDC10表达量对牛成肌细胞增殖的影响,利用MyHC免疫荧光检测CDC10表达量对牛成肌细胞分化的影响,同时利用实时定量PCR检测细胞增殖、分化相关基因表达量变化。本研究利用生物信息学预测CDC10基因启动子上游g.61710450G>C位点可能结合的转录因子,并利用EMSA凝胶迁移检测技术初步观察该位点转录因子结合状态。研究结果如下:1)CDC10基因启动子上游共发现7个SNP(single nucleotide polymorphism,单核苷酸多态性)位点;其中,g.61710450G>C位点与秦川牛的体斜长、腰角宽和坐骨端宽性状显著相关(P<0.05),与体重、胸围和体高性状极显著相关(P<0.01);g.61711075T>G位点与秦川牛的体重和胸围性状显著相关(P<0.05);其它SNP位点与秦川牛生长性状无关联性;2)过表达CDC10后显著促进了牛成肌细胞增殖(P<0.05),干扰CDC10表达后显著抑制了牛成肌细胞增殖(P<0.05),同时CDC10基因与细胞增殖相关基因MEK、ERK1和ERK2的表达呈正相关(P<0.05);3)过表达CDC10后显著抑制了牛成肌细胞分化(P<0.05),干扰CDC10表达后结果相反(P<0.05),CDC10基因与细胞分化相关基因MyoD、MyoG和MyHC的表达呈负相关(P<0.05);4)生物信息学分析发现,当CDC10基因启动子上游217bp G>C位点(g.61710450G>C)为G等位基因型时,可构成GABPA、RORA-1、ELK4、FEV和ELF1等转录因子的结合基序;为C等位基因型时可构成Myog、Myod1、Tcf12、NHLH1、Tcf3、Bhlhe40和Arnt等转录因子的结合基序;5)EMSA实验结果显示,胎牛g.61710450G>C位点G等位基因型探针有转录因子结合条带。结果表明,CDC10基因g.61710450G>C和g.61711075T>G位点与秦川牛生长性状显著相关,可作为秦川牛遗传育种的有效分子标记;高表达CDC10基因可促进牛成肌细胞增殖,抑制牛成肌细胞分化;发现胎牛CDC10基因的g.61710450G>C位点G等位基因型有转录因子结合,为进一步揭示CDC10基因影响肉牛肌肉生长发育的调控机制提供了新的科学线索。