本研究模拟中国北方天然草地牧草代谢能四季变化的典型规律,研究牧草代谢能胁迫下,绵羊脂肪沉积、羊肉质构特性、脂肪酸组成及脂肪代谢关键基因的mRNA表达差异,并对各要素之间的相关性进行分析,阐明代谢能胁迫下,绵羊脂肪代谢及其调控机制,为综合研究牧草代谢能胁迫下绵羊脂肪代谢提供数据支持和理论依据。研究结果表明:(1)代谢能限制对羊肉常规营养成分和质构特性都有显著影响(P<0.05)。牧草代谢能限制时,羊肉水分含量显著升高,干物质,粗蛋白、粗脂肪含量显著降低,剪切力、硬度、胶着性、咀嚼性显著增大。(2)绵羊脂肪沉积具有部位差异性,代谢能限制时,背最长肌、肱二头肌的IMF含量显著降低(P<0.05),但对股二头肌IMF含量无显著影响(P>0.05);胃肠周围脂肪、肾周脂肪、腹部脂肪、皮下脂肪、尾部脂肪、大网膜脂肪指数及内脏脂肪、总脂肪指数均显著降低(P<0.05),而睾丸周围脂肪和心脏周围脂肪指数差异不显著(P>0.05)。(3)代谢能限制对肌肉和脂肪组织脂肪酸组成具有显著的影响(P<0.05),能量限制时,IMF的硬脂酸、共轭亚油酸、中长链饱和脂肪酸、奇数碳原子饱和脂肪酸、总饱和脂肪酸以及n-3系列多不饱和脂肪酸含量显著升高,顺油酸、不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸及脂肪酸比值USFA/SFA、MUFA/SFA、PUFA/SFA(除股二头肌)显著降低。相对于IMF,能量限制对脂肪组织的脂肪酸组成影响有限,能量限制使脂肪组织中饱和脂肪酸含量显著升高,不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸显著降低,除奇数碳原子脂肪酸、n-6/n-3 PUFA外,能量限制对大网膜脂肪的脂肪酸组成无影响(P>0.05)。(4)脂肪酸组成具有部位差异性(P<0.05),与内脏脂肪和皮下脂肪相比,背最长肌IMF的饱和脂肪酸、n-6/n-3 PUFA含量显著降低,不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、n-3系列多不饱和脂肪酸、必需脂肪酸及脂肪酸比值USFA/SFA、MUFA/SFA、PUFA/SFA显著升高,股二头肌的饱和脂肪酸含量显著降低,不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、n-6系列多不饱和脂肪酸、必需脂肪酸及脂肪酸比值USFA/SFA、MUFA/SFA、PUFA/SFA显著升高。尾部脂肪除了多不饱和脂肪酸、必需脂肪酸、n-6/n-3 PUFA、PUFA/SFA显著降低外,与肌内脂肪脂肪酸组成无显著差异(P>0.05)。皮下脂肪的饱和脂肪酸含量显著低于内脏脂肪,而不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、USFA/SFA、MUFA/SFA显著高于内脏脂肪。(5)IMF与脂肪酸组成和部分脂肪酸存在显著相关关系(P<0.05),肌内脂肪与亚油酸、共轭亚油酸、EPA、不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、n-6系列脂肪酸、必需脂肪酸及n-6/n-3 PUFA、MUFA/SFA、MUFA/SFA、PUFA/SFA显著正相关,与硬脂酸、饱和脂肪酸、n-3系列脂肪酸显著负相关。(6)能量限制对绵羊FAS、PPARγ、HSL、SCD基因mRNA表达量均有显著影响(P<0.05),能量限制时,背最长肌、肾周脂肪、皮下脂肪、大网膜脂肪、尾部脂肪中FAS、PPARγ、SCD的mRNA表达量显著降低,HSL的mRNA表达量显著升高。并且,低能量水平时,FAS、PPARγ在尾部脂肪和皮下脂肪中比较敏感。(7)脂肪代谢相关基因FAS、PPARγ、HSL、SCD的mRNA表达均有解剖部位特异性(P<0.05),FAS、PPARγ、HSL的mRNA表达量在脂肪组织显著高于肌肉组织,FAS、PPARγ在肾周、皮下脂肪中表达量显著高于其他组织,HSL、SCD在尾部脂肪中表达量显著高于其他组织。(8)IMF与FAS、HSL、SCD的mRNA表达量均呈现显著相关性(P<0.05),与FAS、SCD的mRNA表达量显著正相关,与HSL的mRNA表达量显著负相关,与PPARγ的mRNA表达量无显著相关关系(P>0.05)。(9)FAS的mRNA表达量与多不饱和脂肪酸、n-3系列脂肪酸显著负相关;PPARγ的mRNA表达量与饱和脂肪酸显著正相关,与不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸、n-3系列多不饱和脂肪酸显著负相关;HSL的mRNA表达量与单不饱和脂肪酸显著正相关,与多不饱和脂肪酸、必需脂肪酸显著负相关(P<0.01);SCD的mRNA表达量与饱和脂肪酸显著负相关,与不饱和脂肪酸显著正相关(P<0.05)。(10)应用主成分分析法,从38种脂肪酸中提取6个主成分作为综合变量来评价本试验的IMF脂肪酸状况,即以C4:0、C6:0、C15:0、C16:0、C17:0、C18:0、C23:0、C24:0、C20:1、C18:1n9c、C20:4n6等11种脂肪酸作为38种脂肪酸的综合变量评价指标。综上,代谢能限制时,绵羊体内脂肪被动员氧化供能,羊肉的营养成分和质构品质下降,肌内脂肪中饱和脂肪酸,n-3系列脂肪酸含量升高,不饱和脂肪酸含量降低,草地放牧生产系统的绵羊在冷季应合理补饲;脂肪合成关键酶FAS、转录因子PPARγ和脂肪酸去饱和酶SCD含量降低,相反地,脂肪分解关键酶HSL含量升高,而且FAS、PPARγ在尾部脂肪和皮下脂肪中比较敏感。这说明脂肪沉积先从尾部和皮下脂肪开始,牧草代谢能胁迫通过绵羊脂肪代谢关键基因的表达量上调或下调而调控脂肪代谢,该调控过程还有瘤胃微生物氢化、脂肪酸脱氢酶、转录因子等的参与,该研究对草地放牧系统绵羊生产体系的羊肉品质调控及改善绵羊脂肪代谢具有重要的实践意义,对认识环境胁迫对绵羊脂肪代谢规律和脂肪沉积等遗传性状的进化提供理论性依据。