动物脂质代谢主要受遗传、饲养、外界环境等因素的影响,不同物种的脂肪代谢和遗传机制存在差异。牛肌内脂肪含量与肉质及口感密切相关,影响肉质的嫩度、风味、大理石花纹和营养价值的关键因素,适量的肌内脂肪沉积能增加大理石花纹等级,降低牛肉的剪切力,提高牛肉的适口性。但脂肪沉积和脂肪酸代谢是一个复杂而又高度协调的基因表达程序,因此,脂质代谢一直是畜禽动物研究的热点和难点。本研究在前期转录组学分析的基础上,筛选出与牛脂质代谢相关的候选基因肉毒碱脂酰转移酶1B(carnitine palmitoyltransferase 1B,CPT1B),CPT1B是CPTs家族中的一员。该基因编码的蛋白位于线粒体的内膜外侧,是脂肪酸β-氧化的关键限速酶,对脂肪酸的分解供能具有重要的调控作用,并可以与脂代谢信号通路中其他基因相互作用来共同调节细胞内的脂代谢。其在心脏和骨骼肌组织中表达水平较高。肉毒碱(Carnitine)又叫维生素Bt,是一种类维生素,它是动物组织中一种高级性的化合物,与脂肪代谢有关。肉毒碱介导胞液中的长链脂肪酸进入线粒体进行β-氧化,而在胞质中形成的脂酰CoA不能透过线粒体内膜,必须依靠内膜上的三种肉毒碱酶(肉毒碱脂酰转移酶1、肉毒碱-脂酰肉毒碱移位酶和肉毒碱脂酰转移酶2)为载体才能进入线粒体基质,这个运载系统称肉毒碱穿梭系统。鸡肉、鱼肉中肉毒碱的含量很低,而牛肉中肉毒碱的含量却很高。本实验是研究肉毒碱转运至线粒体中所必需的肉毒碱脂酰转移酶1b,进而分析CPT1B基因对中国西门塔尔牛肉品质及脂肪代谢相关性状的影响,以期为牛肉质性状改良及选育提供分子遗传标记。本实验以中国西门塔尔牛群体为研究对象,首先筛查CPT1B基因在中国西门塔尔牛群体中的遗传多态性,分析CPT1B基因相关突变位点在中国西门塔尔牛群体中的基因频率和基因型频率及与牛胴体性状、肉质和脂肪沉积性状的相关性。其次构建CPT1B基因的过表达载体和敲除载体,分析CPT1B基因表达水平上调和沉默后对牛胎儿成纤维细胞内甘油三酯水平的变化的影响。实验结果表明:(1)CPT1B基因在中国西门塔尔牛群体中共有4个SNPs位点,它们分别是I533T>C、I997G>C、E1241C>A、I7763T>C。其中I533T>C位点与中国西门塔尔牛胴体长呈显著相关关系(P<0.05);I997G>C位点与中国西门塔尔牛背膘厚呈显著相关关系(P<0.05);E1241C>A位点与中国西门塔尔牛屠宰率以及眼肌面积呈显著相关关系(P<0.05);I7763T>C位点与中国西门塔尔牛胴体长、腰部肉厚、眼肌面积呈显著相关关系(P<0.05),并且与肝脏重和脾脏重呈极显著相关关系(P<0.01)。(2)西门塔尔牛群里中CPT1B基因的4个SNPs位点共形成12种单倍型组合,分别为:CCAC、CCAT、CCCC、CCCT、CGAC、CGAT、CGCC、CGCT、TCAC、TCAT、TCCC、TCCT,其中TCCT、CCAC和CGAC为优势单倍型。TCCT与中国西门塔尔牛肝脏重、肾脏脂肪重、屠宰PH、背膘厚和脂肪覆盖率呈显著相关关系(P<0.05);CCAC与中国西门塔尔牛肝脏重、肾脏脂肪重、屠宰PH、背膘厚和脂肪覆盖率呈显著相关关系(P<0.05);CGAC与中国西门塔尔牛肝脏重、屠宰PH、背膘厚和脂肪覆盖率呈显著相关关系(P<0.05)。(3)CPT1B基因的4个SNPs位点与中国西门塔尔牛脂肪酸组成分析结果显示:CPT1B基因的I533 T>C位点、I997 G>C位点和E1241C>A位点与中国西门塔尔牛脂肪酸组成没有显著相关性,只有I7763 T>C位点与中国西门塔尔牛的花生四烯酸有显著相关关系(P<0.05)。(4)在牛胎儿成纤维细胞中随着CPT1B基因表达水平的升高,甘油三酯的含量呈现显著上升趋势(P<0.05)。在CPT1B基因敲除的牛胎儿成纤维细胞中随着CPT1B表达水平的下降,甘油三酯的含量则呈现下降趋势但未达到显著水平(P>0.05)。CPT1B基因在牛的脂肪代谢过程中对甘油三酯的合成及脂肪的沉积具有一定调控作用,但是对CPT1B基因的功能及作用机制有待于进一步研究。