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通过饲养试验、消化代谢试验、比较屠宰试验、血液生化试验和分子生物学试验，采用多因子试验设计，利用40头草原红牛及杂交牛，系统研究了遗传基础和营养水平对饲料利用效率、肉用性能、血液指标、基因表达的影响及遗传与营养的互作效应。研究结果验证了动物营养代谢的基本规律；发现了可用于肉用性状标记辅助选择的遗传标记和饲料利用效率相关的血液生化指标；探讨了营养代谢差异性的分子生物学机制；建立了遗传与营养互作模型，初步揭示了遗传基础与营养、基因型(主要候选基因)与营养互作的基本规律及其对具体性状指标的互作效应；深化并丰富了比较动物营养学的内涵；填补了草原红牛相关研究的空白。研究结果表明，肉用性状和饲料营养利用效率受遗传和营养的双重影响，互作效应显著。杂交牛的日增重和饲料转化率随着营养水平的提高而显著提高(P＜0.05)，草原红牛的反应有所差别；高营养条件下草原红牛的能量沉积量和沉积率高于杂交牛(P＜0.01)，低营养条件下相反(P＜0.05)；草原红牛高营养组的能量沉积极显著高于低营养组(P＜0.01)，杂交牛为显著(P＜0.05)。杂交牛的粗蛋白沉积高于草原红牛(P＜0.05)，高营养组的粗蛋白沉积显著高于低营养组(P＜0.05)；草原红牛的饲料利用率、增重效率、主要屠宰性状低于杂交牛(P＜0.05)。高营养有利于增加眼肌面积和大理石评分，并降低肌肉剪切力值。血液生化指标存在遗传群体差异和营养水平的差异。杂交牛在高、低营养水平下的尿素氮浓度均比草原红牛低(P＜0.05)，同种群内的高营养组高于低营养组，遗传和营养对转氨酶有互作效应(P＜0.01)。血液IGF-Ⅰ含量群体间差异极显著(P＜0.01)，杂交牛高于草原红牛；营养水平间差异显著(P＜0.05)，营养水平提高，含量增加。血液酶活性、IGF-1和GH与肉质性状、屠宰性状间存在相关关系。在不同遗传群体和不同营养条件下，GPT、GOT、LDH、AKP、Amy、IGF-Ⅰ活性与大理石花纹、肉骨比、眼肌面积等存在不同程度相关。两个群体中8个微卫星位点均有多态性，其中IDVGA44位点多态性较丰富，是最理想的选择标记。相关分析表明，BM2113等位基因C对净肉重和净肉率有正面影响；IDVGA46等位基因C对胴体重、屠宰率、净肉重和净肉率有负面影响；TGLA44等位基因E对体重、胴体重以及净肉重有正面影响。MSTN基因第一外显子SNP位点序列分析表明，杂交牛群体中呈现多态，该片段282处发生了单碱基突变(C／A)，导致编码的苯丙氨酸突变为亮氨酸；SNP位点基因型效应的最小二乘分析表明，杂交牛9个肉用指标均差异显著或极显著。不同基因型之间分析表明，由C→A突变所产生的B等位基因对杂交牛的日增重具有显著影响。H-FABP基因5’调控区SNP位点序列在142处发生了G／A转换。方差分析表明：营养因素、遗传基础和H-PABP基因对消化代谢、屠宰和肉质性状均有影响。其中营养因素对消化代谢起主要作用；屠宰性状主要与遗传基础有关；肌纤维直径受遗传基础影响较大，大理石花纹主要受营养影响，肌肉剪切力主要受H-FABP基因影响。高营养条件下，营养因素对性状的表现起决定作用；低营养条件下，基因型对消化代谢和肉质性状的决定作用和基因效应明显。高营养条件下，基因型对剪切力影响较大；低营养条件下，基因型对大理石纹和肌纤维直径有决定作用。IGF-Ⅰ基因表达量存在遗传群体间和营养水平间的差异。草原红牛在不同营养条件下IGF-Ⅰ基因表达量差异极显著且与营养水平正相关，杂交牛有明显差异但不显著。低营养条件下草原红牛IGF-Ⅰ表达量低于杂交牛，高营养条件下相反。不同营养条件下，IGF-Ⅰ基因表达量对血液生化指标有明显影响，在不同群体间与尿素氮、血糖、IGF-Ⅰ、GH、A／G、P、AKP、Amy、CHE存在不同程度的正相关或副相关。不同营养条件下，IGF-Ⅰ表达量对消化代谢、肉质和屠宰性状有较大影响。草原红牛低营养时IGF-Ⅰ表达量与粗蛋白和能量沉积的呈现高度正相关，高营养时为中度负相关；与大理石花纹、肉色、失水率及滴水损失有相关，高营养水平时与肌纤维直径和大理石花纹有相关；与眼肌面积和日增重呈中等弱相关。杂交牛低营养时IGF-Ⅰ表达量与消化代谢指标均呈正相关，高营养时均为负相关；与日增重、眼肌面积和剪切力的相关随营养水平的提高而增强；与失水率和大理石花纹低营养条件下呈中度正相关，高营养时呈中度负相关。不同遗传基础条件下，IGF-Ⅰ表达量对消化代谢、肉质和屠宰性状也有较大影响。低营养条件下，草原红牛IGF-Ⅰ表达量与粗蛋白和能量沉积呈高度正相关，而杂交牛这两个性状正相关降低但与干物质、粗纤维和能量消化量的正相关大幅度提高；与两个群体眼肌面积的相关性完全相反；与草原红牛大理石纹、失水率、滴水损失、肉色呈正相关，与杂交大理石花纹和失水率呈正相关、滴水损失和肉色呈负相关。高营养条件下，IGF-Ⅰ表达量仅与草原红牛粗脂肪消化量为正相关，与两个群体中其它消化代谢指标均为不同程度的负相关，与杂交牛眼肌面积和日增重的相关性远远大于草原红牛。营养与基因型、营养与遗传基础对部分消化代谢、屠宰性状、肉质性状、IGF-Ⅰ基因的表达量和血液含量存在互作效应。两种方式均对干物质消化有显著影响，对滴水损失几乎都没有互作效应；营养与遗传基础互作对能量消化影响显著，对蛋白质消化量、眼肌面积、失水率的互作效应明显大于营养与基因型的互作，对IGF-Ⅰ基因的表达量的互作效应显著。营养与基因型互作对大理石花纹有显著影响，脂肪消化量主要受营养与基因型互作的影响，对剪切力值的互作效应显著且远远大于营养与遗传基础的互作。