产肉性能是肉羊养殖的重要生产经济指标,直接影响肉羊的养殖效益。产肉量和肉品质是反映产肉性能的两类主要遗传性状。为了揭示山羊肉用性状的分子调控机制,以产肉量和肉品质差异显著的子午岭黑山羊和辽宁绒山羊为研究对象,在观测山羊背最长肌肌纤维和胶原纤维差异的基础上,应用RNA-Seq技术筛选了与肌肉生长发育、脂肪沉积和肌肉嫩度相关的非编码RNAs,进而通过体外细胞试验探索非编码RNAs调控山羊肌肉生长发育的分子机制。主要研究结果如下:1.辽宁绒山羊和子午岭黑山羊肌肉组织学特性有显著差异。辽宁绒山羊肌肉组织中的肌纤维直径、横截面积和胶原纤维含量均大于子午岭黑山羊,而肌纤维密度小于子午岭黑山羊(P<0.05)。2.Small RNA测序结果显示,在辽宁绒山羊和子午岭黑山羊背最长肌组织中共鉴定到了410个已知的山羊miRNAs,159个miRNAs在两个山羊品种间差异表达。其中,与子午岭黑山羊相比,24个miRNAs在辽宁绒山羊背最长肌中表达上调,135个miRNAs表达下调。功能注释结果表明上调miRNAs的靶基因富集在与肌肉发育和脂肪沉积相关的Ras和Rap1信号通路(P<0.05),而下调miRNAs的靶基因参与了肌纤维肥大相关的Hippo信号通路(P<0.05)。miRNAs-m RNAs调控网络分析发现差异表达miRNAs靶向SMPX、NOTCH1、PTEN和KLF10等与肌纤维肥大和脂肪沉积相关的基因。3.RNA-seq分析结果显示,在辽宁绒山羊和子午岭黑山羊背最长肌组织中共鉴定到了2302个lncRNAs,136个lncRNAs在两个山羊品种间差异表达(P<0.05)。其中,与子午岭黑山羊VEGFR抑制剂相比,62个lncRNAs在辽宁绒山羊背最长肌中表达上调,74个lncRNAs表达下调。GO和KEGG富集分析发现差异表达lncRNAs的靶基因富集到肌肉收缩、肌细胞分化、结缔组织发育过程和p53信号通路(P<0.05)。lncRNAs-m RNAs调控网络分析发现差异表达lncRNAs通过反式调控SMPX、MYL6B、RYR3和LOXL2等靶基因的表达来调控肌纤维肥大、脂肪沉积和肌肉嫩度。Ce RNA分析发现lncRNA(XR＿001917125.1)作为miR-34-3p和miR-460-5p的分子海绵调控NCAM2的表达,进而调控肌肉生长发育。XR＿001918832.1作为miR-200c和miR-200b的分子海绵调控肌细胞和脂肪细胞发育。4.RNA-seq分析结果显示,在辽宁绒山羊和子午岭黑山羊背最长肌组织中共鉴定到了10,875个circRNAs,214个差异表达circRNAs(P<0.05)。其中,与子午岭黑山羊相比,85个circRNAs在辽宁绒山羊背最长肌中表达上调,129个circRNAs表达下调。功能注释结果表明差异表达circRNAs的亲本基因富集到了与肌肉嫩度相关的结缔组织发育过程,以及与肌细胞和脂肪细胞发育相关的Rap1、c GMP-PKG、c AMP和Ras等信号通路(P<0.05)。Ce RNA调控https://www.selleck.cn/products/repsox.html网络分析发现circ＿008879、circ＿004971和circ＿006117等可能作为miRNAs的分子海绵参与山羊骨骼肌生长发育和脂肪沉积。5.miR-381和miR-200b靶向调控Notch信号通路相关基因,进而影响山羊骨骼肌卫星细胞(SMSCs)增殖和分化。过表达miR-381和miR-200b抑制了山羊SMSCs的活性和增殖,促进了肌管生成和成肌分化。相反,沉默miR-381和miR-200b促进了山羊SMSCs的活性和增殖,抑制了肌管生成和成肌分化。双荧光素酶报告试验发现miR-381靶向Notch信号通路相关的JAG2和PTEN并负调控它们在SMSCs中的表达,而miR-200b靶向Notch信号通路重要分子NOTCH1,以及细胞增殖调控因子CDK2,并负调控它们的表达。6.circ CTAGE5对山羊SMSCs增殖和Cecum microbiota分化具有重要调控作用。沉默circ CTAGE5抑制了山羊SMSCs的活性和增殖。此外,沉默circ CTAGE5升高了成肌分化标志基因My HC、Myo G和MEF2C的表达量,降低了SMAD4和TGFB2的表达,促进了肌管生成。本研究获得了子午岭黑山羊和辽宁绒山羊肌肉组织miRNAs、lncRNAs和circRNAs表达谱,初步探索了非编码RNAs在山羊肌肉生长发育、脂肪沉积和肌肉嫩度中的作用,进而发现miR-381、miR-200b和circ CTAGE5影响了山羊SMSCs的增殖和成肌分化。该结果可作为揭示山羊肌肉发育分子机制的基础数据,也是制订山羊肉用分子标记的基础。