绵羊是早熟性物种,但胎儿肌纤维增殖主要发生在妊娠的中后期。不同品种绵羊肌肉生长潜力的差异主要取决于其胎儿期的肌纤维增殖情况。本研究以两个骨骼肌表型差异明显的Texel和乌珠穆沁绵羊为实验对象,在它们妊娠的70,85,100,120和135日龄,应用专门化的绵羊oligo DNA微阵列芯片,对其胎儿的背最长肌基因表达谱进行分析,从转录组水平揭示两种不同表型绵羊的内在差异。同时,应用组织学方法对每个品种羊11个骨骼肌组织的生长发育和肌纤维表型进行了分析。主要实验结果如下:1. Texel与乌珠穆沁绵羊胎儿体重与骨骼肌发育学变化在胎儿70至100日龄阶段,Texel羊体重极显著大于乌珠穆沁胎羊(P<0.01);120和135日龄阶段品种间差异不显著(P>0.05)。两品种绵羊的各个骨骼肌组织生长发育差异具有时段特征。85日龄,半膜肌,背最长肌,股四头肌,臀中肌与趾浅屈肌重量,Texel显著或极显著(P<0.05或P<0.01)大于乌珠穆沁;至100日龄阶段, 12个骨骼肌组织生长发育的差异达到最大(P<0.05或P<0.01),Texel羊占有绝对优势;发育至120和135日龄阶段,仅冈下肌的生长发育在Texel还保持优势(P<0.05);其余11个骨骼肌生长发育在品种间差异不显著(P>0.05)。85与100日龄阶段骨骼肌发育上的这种优势特征为Texel出生后高的肌肉生长发育潜力奠定了物质基础。两品种羊胎儿骨骼肌生长发育模式存在一定的差异。肌纤维横截面积发育性变化趋势相似;肌纤维数和密度在不同部位的肌肉有着不同的特征性生长曲线。按骨骼肌纤维的生长发育模式主要分为四类:①背最长肌,腓肠肌,半腱肌,臀中肌和臂三头肌在两品种都有明显的肌纤维增殖,但品种间的增殖时间点不同。②半膜肌,股四头肌和臀股二头肌,在Texel羊有明显的新肌纤维生成,而乌珠穆沁羊未观察到。③内收肌和冈下肌在乌珠穆沁羊有明显的新肌纤维生成,而Texel羊未观察到。④在乌珠穆沁与Texel羊均未观察到冈上肌有明显的新肌纤维生成。2. Texel与乌珠穆沁绵羊妊娠中、后期胎儿背最长肌基因表达谱分析(1)品种内整个发育阶段基因表达变化。在骨骼肌发育过程中,Texel与乌珠穆沁羊品种内差异基因的功能分类基本相似,主要包括以下几个生物学过程:代谢,转运,细胞通信,外部刺激反应,细胞死亡,形态发生,转录调节,细胞增殖,细胞过程的调节和细胞分化。差异基因所参与的生物学过程存在品种特异性:Texel特异性地富集与DNA,RNA和基因表达调控以及细胞增殖相关的基因;而乌珠穆沁则特异性地富集与脂肪合成代谢,肌肉发育,免疫反应,形态学发生和细胞分化相关的基因。这些品种内特异表达的差异基因可优先作为myostatin的候选靶基因来研究。基因表达的动态模式分析发现,两品种绵羊胎儿骨骼肌差异基因具有不同的基因表达谱。Texel的基因表达模式有3个趋势类别,且上调表达的基因数量相对较多;而乌珠穆沁的基因表达模式有4个趋势类别,只有一种上调表达模式。基因网络分析表明,两品种羊骨胳肌发育的基因网络存在差异。Texel羊肌发育的基因网络主要包含“RNA转录后修饰”,“细胞发育”及“骨骼与肌肉系统发育和功能”三个分子功能。而乌珠穆沁羊生肌网络则由“脂代谢”,“小分子生化反应”及“骨骼与肌肉系统发育和功能”三个分子事件构成。(2)品种间同一发育阶段基因表达。在每一特定的发育阶段两品种绵羊差异表达基因的功能分类存在差异。各个阶段的差异基因分别显著富集于不同的信号通路和基因网络,也预示着这些分子通路和基因网络与myostatin突变紧密相关,信号通路和基因网络中的差异基因可能是myostatin的靶基因。本研究表明,转录组水平上的差异是引起Texel与乌珠穆沁绵羊骨骼肌表型差异的主要原因。