羊肉因其低胆固醇、高蛋白及独特的风味受到广大消费者的青睐。风味品质是羊肉品质评价的重要指标之一,由肌肉中的风味前体物质经过一系列复杂反应形成的风味化合物决定,它的优劣直接影响消费者的购买倾向。风味前体物质来源于机体内的代谢途径,主要受到代谢酶的调控,找到控制风味前体物质代谢的基因和分子标记,可为改善羊肉风味提供科学依据。本论文对绵羊品种间、品种内、部位间肌肉风味前体物质的差异特征进行研究,并筛选调控主要风味前体物质生成的关键基因,获得的主要结果如下:1.湖羊与杜泊羊肌肉差异风味前体物质及其调控基因筛选对不同肌内脂肪(Intramuscular fat,IMF)含量的湖羊和杜泊羊背最长肌开展广泛靶向代谢组学和转录组学分析,整合转录组学和代谢组学数据,筛选调控重要风味前体物质代谢的关键基因。结果发现,在绵羊背最长肌中共检测到594种代谢物,其中在湖羊和杜泊羊间筛选到76种差异代谢物,而在品种内不同IMF含量组间未筛选到显著差异代谢物;10种溶血磷脂分子(Lysophospholipid,LP)被鉴定为湖羊和杜泊羊间主要的差异风味前体物质;加权基因共表达网络分析显示在杜泊羊中有三个共表达模块与LP丰度显著相关(p<0.05),其中GLB1、PLD3、LPCAT2、DGKE、ACOT7和CH25H被筛选为调控杜泊羊LP代谢的关键基因。2.湖羊肌肉脂溶性风味前体物质特征解析利用广泛靶PS-341使用方法向脂质组学对434只湖羊背最长肌进行了脂质谱分析,结果共鉴定到947种脂质分子,以甘油酯和甘油磷脂为主,其中80.49%的脂质变异系数大于30%,说明湖羊肌肉中脂质组存在较大的变异。相关性分析显示相同类别的脂质之间更倾向于明显的正相关,其中甘油三酯分子(Triglyceride,TG)之间呈强烈的正相关关系(r>0.6),揭示相同类别脂质可能参与同一代谢途径或受到同一关键酶的调控。通过构建甘油酯或者甘油磷脂含量极端模型探究这两种重要脂质前体对湖羊风味的贡献,结果显示,甘油酯主要影响酯类挥发性化合物的生成,甘油磷脂对醇类化合物的产生有较大影响,而酮类和醛类同时受到两种脂质分子的影响,整体来看甘油磷脂对湖羊风味的影响大于甘油酯。在肌内脂肪对风味影响的研究中,共鉴定到影响IMF沉积的21种TG分子,且其与多种挥发性风味化合物显著正相关(p<0.05),表明品种内增加TG水平能够提高IMF含量,且对羊肉风味有积极影响。3.湖羊肌肉脂溶性风味前体物质遗传力估计和关键基因筛选将上述434只湖羊进行基因组重测序(6.9x),基于基因组信息,利用ASReml软件中的线性混合模型对947种脂质分子进行遗传力评估,结果显示,51.3%(486/947)的脂质分子遗传力处于中高水平(h~2>0.2),其中141个脂质分子具有高遗传力(h~2>0.45)。同时,利用r MVP软件进行基于代谢组的全基因组关联分析(Metabolome-based genome-wide association study,m GWAS),最终鉴定到3882个单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)与841个脂质显著关联(p<4.37e-07)。其中位于LRRC4C基因上游的SNPs与多种甘油磷脂分子代谢显著相关,SH2D4A基因可以通过调控TG代谢从而影响IMF沉积,位于MBOAT1基因内含子及下游区域的SNPs与两种单半乳糖甘油二酯(Monogalactosyldiacylglycerol,MGDG)分子合成显著相关。4.湖羊不同部位肌肉风味差异及其调控网络鉴定利用广泛靶向脂质组学、风味组学,结合脂肪酸、IMF含量及肌肉组织学检测对6月龄湖羊背最长肌、股二头肌、臂三头肌、腹肌、颈肌5个部位肌肉的脂质谱、风味谱、脂肪酸谱及肌肉特征进行了比较分析。结果显示,腹肌和背最长肌的IMF含量最高,且腹肌的肌纤维数目最少,背最长肌肌纤维直径最小;饱和脂肪酸(Saturated fatty acids,SFA)和单不饱和脂肪酸(Monounsaturated fatty acids,MUFA)总量与IMF含量的变化规律完全一致,说明这两类脂肪酸对IMF沉积有重要的作用;GC-IMS分析发现臂三头肌和股二头肌的风味特征最接近且风味化合Malaria infection物含量最高,背最长肌和这两个部位的风味特征相似;通过脂质组学分析,5个部位间共鉴定到161个差异脂质,其中由C18-C22多不饱和脂肪酸构成的磷脂酰胆碱(Phosphatidylcholine,PC)在股二头肌和臂三头肌中丰度更高,可能是这两种肌肉较高丰度风味化合物的重要来源。此外,整合转录组学和脂质组学数据构建了4种表达模式的脂质-基因关联网络,从中筛选到调控PC分子代谢的关键基因:PLD1、PLA2G6、CEPT1、PLPP3、ETNK1、ACOX3、AGPAT1、MBOAT1。综上所述,通过代谢组学及脂质组学技术分别对绵羊品种间、品种内、部位间肌肉风味前体此网站物质的差异特征进行了对比分析,同时结合转录组学、基因组学数据筛选到一批调控重要风味前体物质代谢的候选基因。研究结果为理解羊肉风味差异及其成因提供依据,同时为肉羊新品系选育提供了新思路。