牛肉品质和产量与其经济价值密切相关,肌内脂肪和骨骼肌与肉牛个体产肉能力和肉品质密不可分。调控肉质性状的因素众多,而目前挖掘影响牛肌肉和脂肪生成的关键因子,并探究其转录调控机制,是阐明肉质性状形成分子机理的主要研究方向。本研究前期通过关联分析秦川牛的生长性状,筛选到叉头框转录因子1（Forkhead box,FoxO1）与秦川牛个体体重和体高关联密切。综合现有研究分析发现,FoxO1基因在动物骨骼肌和脂肪的生成中发挥着重要作用。启动子作为关键的转录元件,对转录因子结合进而调控基因的表达水平有决定性作用,因此本研究以秦川牛为研究对象,旨在探究牛FoxO1基因结构及组织表达谱分析,并鉴定牛FoxO1基因启动子核心区的关键转录因子,阐明其启动子的转录调控作用。试验主要研究结果如下:（1）牛FoxO1基因位于12号染色体上,全长9 3695 bp;根据生物信息学软件预测,FoxO1基因编码665个氨基酸,分子量为69958.93 kDa,为不稳定蛋白。FoxO1基因的编码产物不存在跨膜螺旋结构,是一种水溶性蛋白且无信号肽,属于非分泌蛋白;预测发现其启动子区有3个CpG岛,CDS区有4个CpG岛;确定FoxO1转录起始位点鸟嘌呤（G）为+1位置,分析了其上游2 000bp的序列为启动子序列。进一步采用qRT-PCR方法探究FoxO1基因组织表达谱,结果发现牛FoxO1基因在肝脏、肺脏、皮下脂肪、心脏和肾脏中均具有较高的表达量,而在脾、大肠、网胃、背最长肌、小肠、瘤胃、皱胃及睾丸中也有一定的表达量,由此可初步判断出该基因在骨骼肌和脂肪中发挥着一定作用。（2）通过PCR扩增得到牛FoxO1的启动子区长1 920bp的序列和7个逐段缺失的启动子片段,进一步将其构建双荧光素酶报告载体并分别转染小鼠C2C12和3T3-L1细胞系,通过检测不同缺失片段荧光素酶报告载体的活性,发现启动子的核心区位于-285/-27区域。生物信息软件预测发现核心区存在肌肉和脂肪生长发育相关的转录因子MEF2A、SREBF1、HOXA5、KLF4和KLF5的结合位点。（3）对潜在的转录因子结合位点进行定点突变,发现突变MEF2A位点后,酶活相比野生型降低了 49.48%（P＜0.01）;突变SREBF1位点后,酶活相比野生型升高了 1.73%（P＞0.05）;突变KLF4位点后,酶活相比野生型升高了35.15%（P＜0.01）;突变HOXA5和KLF5位点后,酶活相比野生型分别降低了 23.73%（P＜0.01）和33.75%（P＜0.05）。初步确定了 MEF2A、KLF4、HOXA5和KLF5在维持FoxO1基因启动子活性中的重要作用。（4）进一步使用RNA干扰（RNA interfering,RNAi）试验确定牛FoxO1基因的启动子上MEF2A、KLF4、HOXA5和KLF5是cis-acting顺式还是trans-acting反式转录元件。分别共转染质粒 pGL3-258/+198 和 siMEF2A、siHOXA5、siKLF4、siKLF5 以及对照 Negative Control siRN A到C2C12细胞系中。结果发现,干扰MEF2A使pGL3-258/+198启动子活性下降了 39.64%（P＜0.05）;干扰HOXA5使pGL3-285/+198 启动子活性下降了 40.43%（P＜0.05）;干扰KLF4使pGL3-285/+198启动子活性下降了 3.28%（P＞0.05）;干扰KLF5使pGL3-258/+198启动子活性上升了 0.57%（P＞0.05）进一步确定了 MEF2A和HOXA5对FoxO1基因有重要的转录调控作用。（5）为验证MEF2A和HOXA5是否能结合到FoxO1基因的核心启动子区,采用了染色质免疫沉淀（Chromatin immunoprecipitation assay,ChIP）实验。对富集产物IP定量检测后的免疫沉淀物进行PCR扩增,通过琼脂糖电泳检测到对应的目的条带;qRT-PCR结果显示,与NC相比MEF2A和HOXA5富集组于input均极显著（P＜0.0001）,以上结果证明了 MEF2A和HOXA5可以结合到牛FoxO1基因启动子的核心区。综上所述,本研究发现MEF2A和HOXA5可以结合到牛FoxO1基因启动子的核心区,并其有重要的转录调控作用。本研究为FoxO1基因对牛肌肉和脂肪发育过程中的转录调控机制奠定了一定理论基础。