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精原细胞经数次有丝分裂和两次连续的减数分裂后，形成圆形精子细胞，再经变形过程，最终形成蝌蚪形状的成熟精子，并且伴随了细胞及细胞器的巨大变化，但目前这一变化过程的分子机制还不清楚。为探究精子形态变化分子机制，本研究以奶牛为实验动物，对其圆形、长形精子细胞及附睾尾精子进行转录组差异分析，通过qPCR对随机抽取的部分差异表达基因进行了验证分析后，对验证基因进行了生物信息学分析和功能推断。 转录组差异表达分析结果，在圆形精子细胞发育为附睾尾精子过程中，有6665个基因发生差异表达(p＜005)。圆形到长形精子过程中的差异表达基因有994个，其中246个上调，748个下调;长形到附睾尾精子过程中的差异表达基因有4771个，其中1613个上调，3158个下调;圆形与附睾尾精子间共有4634个基因发生差异表达，其中2036个上调，2598个下调。根据功能注释利用超几何检验的方法，对6665个差异表达基因进行GO富集分析，其中，组蛋白、线粒体、微管、中心体、顶体、高尔基体、染色体固缩、鞭毛、转录以及其他与精子形成相关的共10类功能条目。统计奶牛圆形、长形精子细胞及附睾尾精子转录组可变剪切事件，发现这三阶段细胞中均发生了五大类可变剪接事件，即外显子跳跃、内含子保留、5或3端可变剪接、转录起始区域和转录结束区域可变剪接，TSS和TTS是奶牛精子变形过程中最主要的两种可变剪接形式。与其他两类细胞相比，附睾尾精子在可变剪接事件发生次数上，除多内含子保留和边界模糊型多内含子保留这两种可变剪接方式没有明显变化外，其余可变剪接事件发生次数均明显减少。 从精子形成相关条目中随机挑选Pld6、Ccin、Spem1、Pdilt和Tssk1B5个差异基因，β-actin为内参，进行差异表达基因qPCR验证，结果显示，Pld6和Spem1在圆形精子细胞发育为长形精子细胞过程中上调，然后在发育到附睾尾精子过程中下调，Ccin、Pdilt和Tssk1B基因在圆形精子细胞形成附睾尾精子的整个过程中均表达下调，5个差异表达基因的qPCR结果均与RNA-seq结果相同，证明了测序数据的可靠性。对差异表达验证的Pld6基因进行了蛋白产物结构预测分析，预测分析结果，该基因编码蛋白PLD6为跨膜蛋白，第10-32位氨基酸是跨膜区域，三级结构呈喇叭状，在喇叭内部具有保守且呈β折叠的H(X)K(X4)D(HKD)酶活性结构域，与小鼠PLD6蛋白结构相似，将该基因预测蛋白序列与人、黑猩猩、小鼠等6个同源物种的蛋白序列进行聚类分析，该基因蛋白序列与小鼠蛋白序列具有最接近的进化趋势。因此，根据小鼠已有研究结果推断，牛精子变形过程中，通过上调Pld6基因表达，诱导线粒体向精子细胞尾部中段聚集，促进了线粒体鞘的正常形成，对确保牛精子活力及受精能力具有重要作用。在后续差异基因的功能分析中，小鼠功能基因分析成果可为牛差异基因分析提供重要佐证。 本研究对奶牛精子形成过程中基因表达情况的探索，为深入研究奶牛精子形成过程中基因转录表达机制提供了基础数据，对后续进行奶牛繁殖控制技术研发，提高雄性奶牛繁殖力具有积极作用。