20世纪70年代以后,随着基因组学、系统生物学、生物信息学等新兴学科的迅猛发展及人们消费观念的改变,动物育种目标由单一的常规育种向分子与常规联合育种转变,肉用性能相关基因的筛选成为研究热点。基因芯片及荧光定量PCR技术的出现为肉牛肉质性状的系统研究提供了强有利的手段。研究以草原红牛为研究对象,在生产性能评定的基础上,采用AffymetrixBovine GeneChip进行表达谱分析,通过表达谱的构建选出与肉牛生长、代谢相关的功能基因。同时采用实时荧光定量PCR的方法比较了公牛与阉牛不同组织中IGF1、IGF2、IGF1R、IGFBP3、IGFBP5的表达差异,研究结果为探索牛肉质性状的主效基因奠定了分子生物学基础,也为肉牛的育种改良提供了依据。参照国家肉牛屠宰标准及肉质分析方法,分析了草原红牛公牛与阉牛的屠宰性能、肉常规营养组成、肉质性状、氨基酸含量、脂肪酸含量进行了分析及比较发现:屠宰性状中,宰前活重、净肉重、日增重、胴体重、胴体产肉率、屠宰率、净肉率显著差异;高档肉块分割上,牛柳、西冷、大米龙、小黄瓜条肉差异显著;肉质性状上失水率差异极显著;剪切力值和肌纤维直径差异显著:肉常规营养成分分析中,干物质含量及粗蛋白质含量、初水分含量差异显著;氨基酸组成上公牛的谷氨酸、丝氨酸、组氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、肉豆蔻酸、棕榈油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、棕榈酸、硬脂酸以及氨基酸总和差异显著。利用Affymetrix牛基因组芯片对成年公牛和阉牛背最长肌组织进行生长发育、脂肪代谢等性状的差异表达基因进行筛选,共有529个探针在公牛和阉牛中差异表达倍数在1.5倍以上:上调基因435个,下调基因94个。探针中403个基因与已知功能基因具有较高的氨基酸相似性。对差异表达基因GO分析发现大部分基因均能找到注释:生物过程294个,细胞组成121个,分子功能243个,未分类126个。通过基因注解结合关键词筛选出与生长、发育、脂肪代谢相关的基因25个。通过KEGG pathway通路分析,在脂肪酸生物合成、胆汁酸生物合成、脂肪酸代谢、过氧化物酶体增生物激活受体信号通路、肌动蛋白细胞骨架调控5条pathway中筛选到ADH5、OXSM、FABP3、ARPC3、BDKRB2基因分别与脂肪酸代谢、肌肉发育、生长调节等相关。对草原红牛公牛、阉牛不同组织(心、肝、脾、肺、肾、瘤胃、十二指肠、背最长肌)中IGF1、IGF2、IGF1R、IGFBP3、IGFBP5 mRNA表达量进行了比较,结果发现部分组织中的表达量存在一定的差异。