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动物繁殖，特别是性别控制在畜牧业研究中一直是研究热点，因为其直接影响生产效率和经济效益。目前，主要采用流式细胞仪分选X/Y精子，能较成功地分选牛X/Y精子，然而该技术存在耗时长、成本高、损伤精子等缺点。因此，需要发展更好更安全的性别控制技术，例如发现X/Y精子的差异表达的膜蛋白进行免疫分离精子、挖掘差异表达基因进行基因调控的性别控制，故本项目对X/Y精子差异表达的重要功能基因进行研究，主要研究结果如下: 1、X/Y精子差异表达的基因是免疫分离精子法、基因调控法的基础。X精子中共有717个基因上调表达，Y精子中共468个基因上调表达。在X/Y精子中上调表达的基因中，有29个在X精子中显著地高表达，13个在Y精子中显著地高表达。这些在X/Y精子中上调的基因被功能富集到不同的通路，如能量代谢、细胞周期、有丝分裂、运输能动性及精子发生。 2、精子与卵子受精的能力、性别比例是生殖生物学中研究的热点问题。为研究该问题，我们整合了牛和猪的X和Y精子的转录组测序数据，利用基因组共表达网络分析法(WGCNA)鉴定繁殖相关的重要基因。 (1)在牛和猪X和Y精子中表达的基因分别参与9和11个生物功能过程;(2)筛选出牛和猪中都存在的基因167个;(3)与846个牛X/Y精子中差异表达基因进行对比，从167个共同基因中筛选鉴别出67个差异表达的基;(4)对这67个基因进行分析和建立基因表达调控网络，共有58个节点，其中包含27个下调基因和31个上调基因;(5)67个基因中有66个基因处在与生殖相关的6个注释和2条KEGG通路;(6)筛选出10个与繁殖相关的重要基因(PPP2R2B，PAFAH1B1，PRM1，HMGB2，OVGP1,GPX4, EPOR, PLAU, RPL29, INHBB)。 3、结合共表达网络中相关靶基因的转录因子(ISRE，AP1FJ，RP58，CREL)及miRNA(bta-miR-181a，bta-miR-17-5p，bta-miR-146b，bta-miR-146a)，最终筛选和确定了3个生殖相关的关键基因（PRM1，PPP2R2B和PAFAH1B1）;分析和明确了这3个基因及我们团队前期研究的2个基因(ZFY、TSPY)的突变位点、基因功能域、表观遗传修饰、基因蛋白质互作等特征;证实了3个基因（PAFAH1B1，PRM1和PPP2R2B）mRNA在牛精子中表达，2个基因蛋白(PAFAH1B1 and PPP2R2B)在牛精子中表达、猪ZFY蛋白在猪睾丸中表达。