泌乳曲线变化的内在分子机理长期以来一直是困扰泌乳生物学家的难题,泌乳高峰过后产奶量下降是造成奶农经济损失的重要原因。为了探究中国荷斯坦牛泌乳启动、泌乳退化、泌乳上升、泌乳下降过程乳腺内部分子控制机制及乳腺发育和泌乳更替的机理,本研究采取了处于泌乳早期、泌乳高峰期、泌乳中期、泌乳后期和干奶期五个泌乳阶段空怀奶牛的乳腺组织进行转录组测序。转录组测序技术能够对真核生物进行全面而复杂的分析,具有误差少、动态范围广、假阳性信号率低、重复率高的特点,已经成为一种全面而准确的基因表达模式的分析工具。本研究总共获得37.98Gb的reads,其中有86.34%-88.24%的数据能够单一比对到参考基因组。通过对不同泌乳阶段乳腺转录组进行比较,筛选出差异表达基因,并应用GO富集分析、KEGG通路分析、QTL分析、蛋白互作网络分析等方法对其进行联合分析,应用荧光定量PCR和免疫组化技术对分析结果进行验证。分析结果显示,(1)泌乳启动和泌乳退化过程差异表达基因大都与物质代谢与转运活动及免疫反应相关;泌乳高峰前后与细胞外基质相关的基因表达发生显著变化。(2)筛选出23个与泌乳相关的候选基因。(3)随机选取18个差异表达基因进行荧光定量PCR验证,RNA测序结果与荧光定量PCR结果呈现高相关(R~2=0.866)。(4)对4个泌乳功能蛋白进行免疫组化验证,发现这4个蛋白在乳腺上皮细胞内表达,且蛋白表达水平与mRNA水平呈现正相关。综上所述,泌乳曲线变化暗藏乳腺泌乳的自我调控机制。其一,在泌乳启动和退化过程中乳腺内部活动呈现相似的变化,但调节方向相反。其二,细胞外基质重塑充斥着泌乳高峰期前后乳腺内部的变化,但调节方向也是相反的。本研究的发现将为寻找新的提高泌乳量的方法提供理论基础。