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滩羊是我国著名的肉裘羊品种，具长尾脂，主要分布于陕甘宁三省(区)接壤的荒漠、半荒漠生态区及农牧交错区。在传统放牧条件下，滩羊尾部存贮的大量脂肪是滩羊冷季安全越冬的能量储备。可是，目前滩羊饲养由放牧转为舍饲，生产用途由裘皮为主转向肉用为主，肥硕的脂尾也从优点变为缺点。滩羊作为一个优质羊肉生产当家品种，如何实现“瘦身”，调减尾部脂肪，改善胴体品质，提高饲料利用率就成为重要研究课题。
本研究选择滩羊脂肪沉积过程中有重要作用的转录因子(C/EBPα)和关键酶基因(FAS、LPL和HSL)，在不同饲粮营养水平和不同生长发育阶段下，比较了它们在尾部脂肪中的表达水平差异，并结合滩羊尾部表型分析了其关联性；检测了它们在滩羊不同部位脂肪组织中、不同生长发育阶段下的表达水平差异。同时，为了探寻与滩羊尾部脂肪沉积密切相关的基因，将滩羊尾部表型与Hedgehog信号通路、与酮体分解关键酶基因OXCT1进行了关联分析。在此基础上，进一步分析了滩羊尾部前体脂肪细胞中OXCT1基因及其在脂肪细胞分化过程中的作用。获得的主要研究结果如下：
1.在饲喂4种不同营养水平饲粮(肉羊饲粮标准的84%、96%、108%和120%)3个生长发育阶段(每个阶段均为一个月，每阶段分别以22kg-28kg、9kg-35kg和36kg-40kg为增重目标)的滩羊尾部脂肪中，C/EBPα和FAS基因的mRNA表达量在各阶段总体上随着饲粮营养水平的增加先增高后降低，最大值出现在108%饲粮营养处理组(P＜0.05)；LPL和HSL基因的mRNA表达量总体上随着饲粮营养水平的增加而降低(P＜0.05)。经双因素方差分析，认为C/EBPα的表达量受饲粮营养和交互作用的影响(P＜0.05)，但对生长发育阶段不敏感(P＞0.05)；FAS、LPL和HSL基因的表达量受饲粮营养、生长发育阶段和它们交互作用的影响(P＜0.05)。重分析滩羊尾部表型检测数据(各阶段尾长、尾宽和尾厚变化值以及阶段末期尾重实测值)，结合基因表达量进行相关性分析，认为C/EBPα、FAS和LPL均与滩羊尾脂的表型指标有一定的相关性。综合考虑认为108%饲粮是较优的选择。
2.选择综合饲喂效果好的108%饲粮组的滩羊作为供试羊，采集其尾部、皮下和肾周脂肪组织进行检测。结果表明，在各生长发育阶段C/EBPα和FAS基因的mRNA表达量在尾部脂肪中均显著高于皮下和肾周脂肪中的(P＜0.05)，LPL和HSL的mRNA表达量在皮下和肾周脂肪中达到最高，与其它组差异显著(P＜0.05)。根据双因素方差分析结果可知，不同部位脂肪对C/EBPα和FAS的表达变化影响显著，生长发育阶段对HSL的影响显著(P＜0.05)。它们的交互作用对FAS、LPL和HSL基因的表达均影响显著(P＜0.05)。主效应分析结果可知，滩羊尾部脂肪中C/EBPα的表达量显著大于皮下和肾周脂肪中的(P＜0.05)，而在皮下和肾周脂肪间却无显著差异(P＞0.05)。说明滩羊不同部位脂肪中脂肪相关基因的表达模式不相同。
3.在不同营养水平饲粮条件下、3个生长发育阶段中，滩羊尾部脂肪中Hedgehog信号通路的IHH、GLI1、SMO和PTCH1的mRNA表达量均随着饲粮营养水平的提高而显著降低(P＜0.05)；OXCT1的mRNA表达量随着饲粮营养水平的提高先增高后降低，最大值出现在108%处理组(P＜0.05)。经双因素方差分析，可知饲粮营养水平对IHH、SMO、PTCH1和OXCT1的表达影响显著，生长发育阶段对IHH和GLI1的表达影响显著，而它们的交互作用显著影响IHH和PTCH1的表达(P＜0.05)。主效应分析结果显示，GLI1基因的表达量在3个生长发育阶段中显著增加，GLI1和SMO基因随着饲粮营养水平的提高显著降低(P＜0.01)。OXCT1基因的mRNA表达量在4个营养水平中先增高后降低，在108%组表现最大值(P＜0.001)。结合尾部表型进行相关性分析，可知Hedgehog信号通路和OXCT1基因与尾部表型均有一定的相关性。
4.上述试验研究表明，OXCT1是与滩羊尾部脂肪沉积相关的基因之一。因此，围绕OXCT1开展了系列研究。一是成功克隆了OXCT1基因的CDS区序列，并预测了其蛋白序列，序列分析表明滩羊的OXCT1蛋白与牛、猪、鼠和人类的具有高度同源性；二是组织表达谱分析结果表明，OXCT1基因在滩羊的各组织中广泛表达，主要有肾脏、小肠、肺和脾脏组织，其次是尾部脂肪、心脏、胃、肝脏和软骨组织，但却在背最长肌中不表达；三是分析了OXCT1基因对滩羊脂肪细胞诱导分化的作用。从滩羊尾部脂肪中成功分离获得前体脂肪细胞，进而将其诱导分化为成熟脂肪细胞。研究表明，在诱导分化过程中OXCT1基因的表达量在前6天逐渐升高，但在第8天却显著下调，说明OXCT1基因可能是在滩羊尾部脂肪细胞体外培养诱导分化的中期发挥作用。四是验证了OXCT1基因在滩羊尾部脂肪细胞中的功能。成功构建了OXCT1基因的慢病毒超表达载体和干扰载体，并包装得到慢病毒。慢病毒感染前体脂肪细胞获得稳定传代的细胞株。超表达OXCT1的滩羊尾部前体脂肪细胞中PPARγ、C/EBPα和LPL基因的表达降低且HSL基因的表达增加，脂质的积累和脂肪细胞的分化被抑制；干扰OXCT1基因的细胞中基因的表达趋势相反，脂质的积累和脂肪细胞的分化被促进。证明OXCT1与滩羊尾部脂肪的生成呈负相关关系。
本研究选择滩羊脂肪沉积过程中有重要作用的转录因子(C/EBPα)和关键酶基因(FAS、LPL和HSL)，在不同饲粮营养水平和不同生长发育阶段下，比较了它们在尾部脂肪中的表达水平差异，并结合滩羊尾部表型分析了其关联性；检测了它们在滩羊不同部位脂肪组织中、不同生长发育阶段下的表达水平差异。同时，为了探寻与滩羊尾部脂肪沉积密切相关的基因，将滩羊尾部表型与Hedgehog信号通路、与酮体分解关键酶基因OXCT1进行了关联分析。在此基础上，进一步分析了滩羊尾部前体脂肪细胞中OXCT1基因及其在脂肪细胞分化过程中的作用。获得的主要研究结果如下：
1.在饲喂4种不同营养水平饲粮(肉羊饲粮标准的84%、96%、108%和120%)3个生长发育阶段(每个阶段均为一个月，每阶段分别以22kg-28kg、9kg-35kg和36kg-40kg为增重目标)的滩羊尾部脂肪中，C/EBPα和FAS基因的mRNA表达量在各阶段总体上随着饲粮营养水平的增加先增高后降低，最大值出现在108%饲粮营养处理组(P＜0.05)；LPL和HSL基因的mRNA表达量总体上随着饲粮营养水平的增加而降低(P＜0.05)。经双因素方差分析，认为C/EBPα的表达量受饲粮营养和交互作用的影响(P＜0.05)，但对生长发育阶段不敏感(P＞0.05)；FAS、LPL和HSL基因的表达量受饲粮营养、生长发育阶段和它们交互作用的影响(P＜0.05)。重分析滩羊尾部表型检测数据(各阶段尾长、尾宽和尾厚变化值以及阶段末期尾重实测值)，结合基因表达量进行相关性分析，认为C/EBPα、FAS和LPL均与滩羊尾脂的表型指标有一定的相关性。综合考虑认为108%饲粮是较优的选择。
2.选择综合饲喂效果好的108%饲粮组的滩羊作为供试羊，采集其尾部、皮下和肾周脂肪组织进行检测。结果表明，在各生长发育阶段C/EBPα和FAS基因的mRNA表达量在尾部脂肪中均显著高于皮下和肾周脂肪中的(P＜0.05)，LPL和HSL的mRNA表达量在皮下和肾周脂肪中达到最高，与其它组差异显著(P＜0.05)。根据双因素方差分析结果可知，不同部位脂肪对C/EBPα和FAS的表达变化影响显著，生长发育阶段对HSL的影响显著(P＜0.05)。它们的交互作用对FAS、LPL和HSL基因的表达均影响显著(P＜0.05)。主效应分析结果可知，滩羊尾部脂肪中C/EBPα的表达量显著大于皮下和肾周脂肪中的(P＜0.05)，而在皮下和肾周脂肪间却无显著差异(P＞0.05)。说明滩羊不同部位脂肪中脂肪相关基因的表达模式不相同。
3.在不同营养水平饲粮条件下、3个生长发育阶段中，滩羊尾部脂肪中Hedgehog信号通路的IHH、GLI1、SMO和PTCH1的mRNA表达量均随着饲粮营养水平的提高而显著降低(P＜0.05)；OXCT1的mRNA表达量随着饲粮营养水平的提高先增高后降低，最大值出现在108%处理组(P＜0.05)。经双因素方差分析，可知饲粮营养水平对IHH、SMO、PTCH1和OXCT1的表达影响显著，生长发育阶段对IHH和GLI1的表达影响显著，而它们的交互作用显著影响IHH和PTCH1的表达(P＜0.05)。主效应分析结果显示，GLI1基因的表达量在3个生长发育阶段中显著增加，GLI1和SMO基因随着饲粮营养水平的提高显著降低(P＜0.01)。OXCT1基因的mRNA表达量在4个营养水平中先增高后降低，在108%组表现最大值(P＜0.001)。结合尾部表型进行相关性分析，可知Hedgehog信号通路和OXCT1基因与尾部表型均有一定的相关性。
4.上述试验研究表明，OXCT1是与滩羊尾部脂肪沉积相关的基因之一。因此，围绕OXCT1开展了系列研究。一是成功克隆了OXCT1基因的CDS区序列，并预测了其蛋白序列，序列分析表明滩羊的OXCT1蛋白与牛、猪、鼠和人类的具有高度同源性；二是组织表达谱分析结果表明，OXCT1基因在滩羊的各组织中广泛表达，主要有肾脏、小肠、肺和脾脏组织，其次是尾部脂肪、心脏、胃、肝脏和软骨组织，但却在背最长肌中不表达；三是分析了OXCT1基因对滩羊脂肪细胞诱导分化的作用。从滩羊尾部脂肪中成功分离获得前体脂肪细胞，进而将其诱导分化为成熟脂肪细胞。研究表明，在诱导分化过程中OXCT1基因的表达量在前6天逐渐升高，但在第8天却显著下调，说明OXCT1基因可能是在滩羊尾部脂肪细胞体外培养诱导分化的中期发挥作用。四是验证了OXCT1基因在滩羊尾部脂肪细胞中的功能。成功构建了OXCT1基因的慢病毒超表达载体和干扰载体，并包装得到慢病毒。慢病毒感染前体脂肪细胞获得稳定传代的细胞株。超表达OXCT1的滩羊尾部前体脂肪细胞中PPARγ、C/EBPα和LPL基因的表达降低且HSL基因的表达增加，脂质的积累和脂肪细胞的分化被抑制；干扰OXCT1基因的细胞中基因的表达趋势相反，脂质的积累和脂肪细胞的分化被促进。证明OXCT1与滩羊尾部脂肪的生成呈负相关关系。