本研究利用基因表达谱芯片对不同精液品质的西门塔尔和荷斯坦种公牛全血mRNA进行分析,旨在找出影响精液品质的候选基因。选取年龄及生长状况相近的3-8岁荷斯坦和西门塔尔种公牛各20头,进行精液品质检测(检测内容包括:鲜精活力、精子畸形率、直线运动精子数、射精量、精子密度)。根据精液品质差异,选择精液品质较高的西门塔尔公牛5头(XB组),精液品质较差的西门塔尔公牛5头(XW组),精液品质较高的荷斯坦公牛5头(HB组)及精液品质较差的荷斯坦公牛5头(HW组)。颈静脉采集全血,抽提mRNA并组内混合制样,利用表达谱芯片分析不同精液品质公牛全血mRNA差异。检测后,根据差异倍数(FoldChange)≥1.5,P≤0.05的标准进行筛选,得到差异基因,再利用DAVID 6.7软件对差异基因进行GO和KEGG分析,最后,RT-PCR技术验证基因芯片结果的准确性。比较不同精液品质的西门塔尔公牛发现:差异表达基因410个,其中上调基因238个,下调基因172个。GO分析发现,这些差异基因与免疫反应生物学过程,细胞膜组分和核苷酸分子结合功能相关。KEGG分析发现,差异基因显著富集到核苷酸切除修复通路,趋化因子信号通路,GnRH信号通路等信号通路中,其中,XPA、MAPK10、M4P2K1基因与精液品质相关性强,可作为进一步研究的靶基因。比较不同精液品质的荷斯坦公牛发现:差异表达基因235个,其中上调基因143个,下调基因92个。GO分析发现,这些差异基因主要与细胞调亡功能相关,其中,TRADD、BCL2A1、RBM5、DFFB和NR4A1基因可能影响公牛精液品质。此外,KEGG分析发现,差异基因显著富集到组氨酸代谢,RNA转运及TNF等信号通路中。Q-PCR验证与基因芯片结果一致。综上所述,核苷酸切除修复通路,GnRH信号通路和TNF可能显著影响种公牛精子生成过程,并与精细胞调亡相关;XPA、MAPK10、MAP2K1、TRADD、BCL2A1、RBM5、DFF 和NR4A1可作为后续研究种公牛精液品质调控的靶基因。