遗传背景对牛肉肉品质有很大影响。平凉红牛是以早胜牛为基础母牛,经南德温牛等品种长期杂交改良形成的一个地方肉用群体,其眼肌在大理石花纹、脂肪沉积及风味口感等方面与日本和牛接近,远优于西门塔尔牛。为探索肉牛肉品质在转录组学和代谢组学上的响应,本研究选取日龄、体重、体质相近、饲养管理水平相同的平凉红牛、和牛杂交F1代与中国西门塔尔牛各6头,基于前期肉品质差异,进一步对其背最长肌进行转录组测序和非靶向代谢组测定来探索肉牛肉质遗传的特点。本研究主要结果如下:1.利用RNA-Seq技术,分别在平凉红牛与和牛杂交F1代,平凉红牛与中国西门塔尔牛间筛选出135和394个差异表达基因。这些差异表达基因通过参与代谢途径、PPAR信号通路、脂肪细胞脂解调节、AMPK信号通路和脂肪酸代谢等途径调控肉品质,这些通路中ANGPTL4、RSAD2和FABP4等差异表达基因的上调促使和牛杂交F1代和平凉红牛具有更优的不饱和脂肪酸合成和脂肪沉积能力。2.通过代谢组测定,筛选出硬脂酸、3-碘-L-酪氨酸、L赖氨酸、顺乌头酸、正磷酸、花生四烯酸等差异代谢物。平凉红牛中上调的3-碘-L-酪氨酸和L-酪氨酸可以刺激甲状腺激素和脂肪酸生物合成途径相关酶的上调,进而促进平凉红牛不饱和脂肪酸的生成。和牛杂交F1代和平凉红牛中顺乌头酸、花生四烯酸等代谢物的提高使其拥有更高的不饱和脂肪酸。综上所述,通过整合转录组学和代谢组学分析,发现平凉红牛中FASN与ASASA基因的下调通过脂肪酸合成通路提高了硬脂酸的含量,导致平凉红牛P/S值高于和牛杂交F1代。平凉红牛中上调的PLIN1、LIPE和FABP4等基因通过调控花生四烯酸含量正向调节其多不饱和脂肪酸的生成,导致平凉红牛较中国西门塔尔牛具有更高的不饱和脂肪酸含量,从而提高了其大理石花纹丰富度。本研究结果为高端牛肉生产提供了数据支持。