近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所牛遗传育种科技创新团队整合多性状全基因组关联分析、多组织转录组和单细胞转录组数据，系统鉴定了肉牛胴体、肉品质和脂肪酸组成等性状的相关效应组织和关键细胞类型，解析了遗传变异影响肉牛复杂性状的细胞调控基础。相关研究成果发表在《动物科学与生物技术杂志（Journal of Animal Science and Biotechnology）》上。
肉牛重要经济性状通常由大量遗传变异共同调控。传统全基因组关联分析能够定位性状相关位点，但难以判断这些遗传变异主要通过何种组织和细胞发挥作用。研究团队对华西牛和中国西门塔尔牛20个重要经济性状开展遗传分析，并整合47种组织的转录组数据，优先筛选出性状相关组织；同时对肝脏、背最长肌、延髓、肾皮质、肾髓质、瘤胃、肋软骨和骨髓等8种组织开展了单细胞转录组分析。
研究发现，不同性状具有明显的组织效应特异性。C16:0和C20:4等脂肪酸性状的遗传信号主要富集于肝脏；背最长肌重等胴体性状与背最长肌密切相关，胴体重和大理石花纹等性状还与肾皮质、肾髓质相关；肉品质性状例如总脂肪含量则与骨髓和血管组织相关。
在细胞水平，研究从72736个高质量细胞中鉴定出38种细胞类型。肌纤维是眼肌面积、背膘厚、胴体重和背最长肌重等多数胴体性状的关键效应细胞；肝细胞与C16:0、C20:4及粗蛋白含量等性状显著相关；成纤维/脂肪生成祖细胞和间充质祖细胞与大理石花纹、总脂肪含量和肉品质pH值密切相关；小胶质细胞则表现出与C16:1等不饱和脂肪酸性状相关的调控特征。研究还鉴定出肌纤维中的TBX15、SOX6和TCF12，肝细胞中的FOXA2和NR1H4，以及小胶质细胞中的IRF8和IKZF1等关键转录调控因子。
该研究从组织和细胞类型层面建立了肉牛“遗传变异—相关组织—关键细胞—调控因子”的多层次关联网络，为肉牛重要经济性状的细胞类型靶向机制研究和精准分子育种提供了重要参考。
中国农业科学院北京畜牧兽医研究所硕士研究生张博玉为论文第一作者，郑彩宏研究员和李俊雅研究员为论文共同通讯作者。本研究得到科技创新2030重大项目、国家重点研发计划、中国农业科学院科技创新工程和国家肉牛牦牛产业技术体系等项目的支持。
原文链接：https://doi.org/10.1186/s40104-026-01471-2
