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骨骼肌主要参与维持了机体运动和能量代谢。哺乳动物的骨骼肌约占体重的40%~60%,是肉质研究的重要对象,出生前肌纤维数量的增加和出生后肌纤维体积的増大是肉质质量的关键。肌肉形成从成肌细胞开始,经过增殖分化形成肌管,肌管进一步成熟形成肌纤维,这个过程依赖编码基因和非编码基因的紧密配合。众多研究表明,以生肌转录因子PAX7和MyoD等为核心的调控网络在肌生成和肌再生过程起着关键作用。在非编码RNA领域,也已发现微小RNA（microRNA,miRNA）对肌肉发育具有重要的调控作用。长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）在转录/表观遗传和转录后水平调节肌生成和肌再生的研究越来受到关注。新兴的非编码环状RNA（circularRNA,circRNA）具有调控基因表达的功能,但其在肌肉发育中的调控作用及机制尚不清楚。因此,本研究利用高通量测序技术分析在牛肌肉组织中表达的lncRNAs和circRNAs,通过c DNA末端快速扩增（RACE）、RNA干扰、基因过表达、双荧光素酶基因报告系统、RNA结合蛋白免疫沉淀（RIP）、RNA pull down、EdU法等技术系统研究了lncRNA MDNCR和环状RNA circFUT10、circFGFR4调控牛肌细胞增殖、分化的机制。主要研究结果如下:1.秦川牛肌肉组织lncRNAs的鉴定及筛选本研究对秦川牛胎儿期和成年期背最长肌进行去核糖体RNA的高通量测序,一共鉴定到13,580个候选lncRNAs,其中有4,343和76个候选lncRNAs分别在胎儿期和成年期特异性表达,有9,161个lncRNAs在两个时期均有表达。根据Cuffcompare的分类,发现绝大部分候选lncRNAs（12,957）位于基因间区。与mRNAs相比,秦川牛肌肉lncRNAs具有较低的表达水平、较少的外显子数目、较短的转录本长度和ORF等特征。lncRNAs在牛各染色体上广泛而均匀分布。相对于胎儿期,有826个lncRNAs在成年期肌肉中表达升高两倍以上,有2,095 lncRNAs表达下调,其中lncRNA MDNCR的表达量最高。mRNA-miRNA-lncRNA网络揭示MDNCR有多个肌肉发育相关miRNAs的结合位点,其中有32个miR-133a的潜在结合位点。2.MDNCR通过吸附miR-133a调控牛肌细胞分化RACE结果表明MDNCR序列的全长是1,974 nt,来源于牛29号染色体,包含了5个外显子和4个内含子。在肌肉组织中特异性高表达,并且在胎儿期的表达显著高于成年期。核质分离分析表明MDNCR在细胞质中表达,在细胞核中几乎不表达,预示其可能通过trans机制发挥作用。MDNCR表达量在牛成肌细胞分化后显著升高,过表达试验表明MDNCR可以促进肌细胞分化、抑制肌细胞增殖。双荧光素酶检测系统、RNA pull down、RIP等试验证明MDNCR能与miR-133a直接结合,揭示MDNCR能够作为竞争性内源RNA吸附miR-133a。接下来以胎儿期和成年期秦川牛背最长肌为研究对象,通过去核糖体RNA的转录组测序法,鉴定牛肌肉组织中产生的mRNAs,分析并筛选差异表达的、和肌细胞增殖分化相关mRNAs,同时使用生物信息学预测、双荧光素酶检测系统、q PCR和Western blot等方法验证,结果显示GosB是牛MDNCR-miR-133a调控肌分化途径的下游靶基因。机制分析揭示MDNCR能够作为竞争性内源RNA（ceRNA）吸附miR-133a,阻止miR-133a对其靶基因GosB的抑制作用,从而促进牛肌细胞分化,抑制成肌细胞增殖。3.circFUT10通过吸附miR-133a调控牛肌细胞分化环状RNA circFUT10来源于牛27号染色体的FUT10基因,长度为295 nt。circFUT10在肌肉组织中高表达,并且在胎儿期的表达显著高于成年期。通过在线软件预测发现circFUT10拥有3个miR-133a的结合位点,双荧光素酶检测系统、RNA pull down、RIP等试验证明circFUT10能与miR-133a直接结合。circFUT10在细胞核和细胞质中均有表达,在细胞质中的表达要高于细胞核,表明circFUT10可能在转录后水平调控基因表达。circFUT10表达量在牛成肌细胞分化后显著升高,机制分析揭示circFUT10能够作为竞争性内源RNA吸附miR-133a,从而抑制牛肌细胞增殖,促进肌细胞分化和肌管产生。4.circFGFR4通过吸附miR-107调控牛肌细胞分化环状RNA circFGFR4来源于牛7号染色体的FGFR4基因,长度为963 nt。circFGFR4在肌肉组织中高表达。通过在线软件预测发现circFGFR4拥有18个miR-107的潜在结合位点,双荧光素酶检测系统、RNA pull down等试验证明circFGFR4能与miR-107直接结合。circFGFR4主要存在于细胞质中,表明circFGFR4可能作为竞争性内源RNA在转录后水平调控基因表达。circFGFR4表达量在牛肌细胞分化后显著升高,机制分析揭示circFGFR4能够作为竞争性内源RNA吸附miR-107,从而促进牛肌细胞分化。本研究通过高通量测序筛选差异表达的lncRNA和circRNA,发现其可以作为竞争性内源RNA调控成肌分化,表明非编码RNA在秦川牛肌肉发育过程中发挥着重要作用。