猪肉是我国居民肉类消费的主要来源,提高产肉速度和肉质是现代猪育种的主要目标。在过去的十多年中,全基因组关联研究（Genome-Wide Association Studies,GWAS）已经鉴定了许多与复杂性状相关的遗传变异,但是如何从多组学维度将这些遗传变异与对应靶基因的表达调控联系起来一直是一项重大挑战。一般来说,基因表达程序与顺式调控元件和染色质相关RNA（chromatin-associated RNA,ca RNA）的相互作用密切相关。然而,由于缺乏染色质构象信息或构象分辨率过低,试图对这些遗传变异进行上述功能解释是猪功能基因组研究的瓶颈问题。此外,ca RNA在染色质构象和基因表达中的分布和作用仍然不为人所知。为了解决这些问题,本研究应用H3K27ac BL-Hi ChIP和GRID-seq技术,分别构建了高分辨率染色质-染色质互作图谱和RNA-染色质互作图谱,并结合产肉性状的GWAS信号进行分析,旨在揭示与猪骨骼肌生长和肉质等产肉性状相关的遗传变异、候选基因及其对应的调控网络和机制。本研究的主要结果有:1.基于GRID-seq技术鉴定猪骨骼肌染色质相关RNA本研究应用GRID-seq技术,在大白猪（LW）和梅山猪（MS）骨骼肌组织内分别鉴定了1,942和1,488个与ca RNA,并在此基础上对这些ca RNA的类型、作用方式及结合区域进行了系统研究和功能注释,最终构建了高分辨率RNA-染色质互作图谱,并分析了RNA-染色质互作图谱的品种特异性和其对转录调控的影响。2.基于BL-Hi ChIP技术构建“顺式调控元件-基因”染色质互作图谱本研究针对组蛋白修饰H3K27ac,在LW和MS骨骼肌组织内靶向活跃启动子和增强子,基于BL-Hi ChIP技术构建了5 kb分辨率的“顺式调控元件-基因”染色质互作图谱,发现约75%的增强子会以远程作用方式调控其靶基因（即跳过最邻近基因）,证明了使用高分辨率染色质互作图谱探究顺式调控元件与靶基因调控关系的重要性。3.顺式调控元件与靶基因的作用模式影响基因表达水平基于“顺式调控元件-基因”染色质互作图谱,本研究分析了顺式调控元件与靶基因的互作特征。将18,166个基因按照有无活性启动子（P）和增强子（E）调控进行分类,发现有P调控的基因比没有P调控的基因呈现出更高的表达水平,而有E调控的基因也比没有E调控的基因呈现出更高的表达水平。并且,只有P调控的基因的表达水平明显高于只有E调控的基因,揭示出P作为近端顺式调控元件可能比单个E作为远端顺式调控元件对基因表达水平产生更强的影响。4.染色质差异调控基因能够揭示转录调控的品种特异性在染色质构象层面,共有665个基因受到差异染色质互作（loop）调控,其中LW显著上调的有328个基因,MS显著上调的有337个基因（|log2FC|＞1.5,P值＜0.05）。这些loop差异调控的基因在功能上表现出明显的品种特性:LW上调的基因主要富集在肌肉发育相关通路,而MS上调的基因则主要富集在能量代谢相关通路。同时,这些基因的转录因子预测分析结果,以及LW和MS人工选择区域的分析结果均与上述差异调控相吻合,说明loop可以揭示出精细转录调控活动的品种特异性,进而为基因组变异提供有效的表观遗传学解释。5.RNA-染色质相互作用与染色质-染色质相互作用在基因表达中存在协同调控在RNA-染色质互作层面,共有11,397个基因受到ca RNA调控,其中LW显著上调的有828个基因,MS显著上调的有1,238个基因（|log2FC|＞2,P值＜0.05）。本研究评估了这些受到差异RNA-染色质调控的基因的启动子及相关loop anchor上的染色质-染色质相互作用水平,发现这些基因座上的染色质-染色质相互作用强度与RNA-染色质相互作用强度的变化高度一致。该结果表明新生的ca RNA介导的RNA-染色质相互作用可能与染色质-染色质相互作用在基因转录过程中存在协同调控,从而影响三维染色质的局部构象。6.高分辨率染色质相互作用图谱与GWAS联合分析能够精准鉴定靶基因及候选功能突变本研究通过联合使用RNA-染色质互作、染色质-染色质互作图谱,结合15个产肉相关性状的GWAS信号（包括饲料转化率、平均日增重、达100公斤日龄、饲料转化率和达100公斤日龄的育种值、体重、肉色评分、电传导性、滴水损失、大理石纹评分、含水量、p H值、肌内脂肪含量、眼肌深度和瘦肉率）进行系统分析和精细定位,最终得到54个靶基因和223个候选功能突变。此外,本研究在两个猪群体中对上述筛选出的三个靶基因（达100公斤日龄的靶基因KLF6,瘦肉率的靶基因MXRA8和眼肌深度的靶基因TAF11）的候选功能突变的效应进行了观测,并使用双荧光素报告酶系统进行了相应验证。7.TTN在猪骨骼肌中存在广泛反式调控作用通过对全基因组RNA-染色质作用进行观察,以及对上述54个靶基因loop anchor上结合的主要ca RNA的组成进行分析,发现TTN不仅在全基因组中存在广泛的反式结合,也在上述54个基因上高度富集,表明TTN可能在猪骨骼肌中存在广泛的反式调控作用。8.染色质-染色质相互作用与TTN介导的RNA-染色质相互作用能够形成具有生物学功能的三维调控网络染色质-染色质相互作用和TTN介导的RNA-染色质相互作用能够在细胞核内形成三维调控网络。在该三维调控网络内,功能相关的基因能够形成功能社区,进而在同一生物学过程中协同发挥作用。此外,由GWAS联合鉴定的靶基因可以作为功能社区内某些特定性状的核心主效基因,用于探索同一社区内对性状有贡献的其他外围微效基因。本研究率先在猪骨骼肌组织中应用了H3K27ac BL-Hi ChIP和GRID-seq技术并进行联合分析,构建了高分辨率的染色质-染色质和RNA-染色质互作图谱。此外,本研究发现并鉴定了15个猪产肉相关性状的54个靶基因及223个全新的候选功能突变。这些发现及本研究构建的多组学整合分析流程为农业动物发掘复杂性状的靶基因和候选功能突变提供了借鉴和参考。