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研究背景及目的:奶牛属于恒温动物,当其处于高温高湿的生长环境中时易遭受热应激。热应激会破坏奶牛机体的生理平衡,导致其生产性能、繁殖能力、免疫功能下降,影响牛奶的品质、产量,进而导致牧场经济效益受损。因此,对抗热应激奶牛品种进行遗传选育具有十分重要的意义。近年来,随着分子遗传学的发展,进行以分子标记辅助选择（MAS）为代表的分子育种,可获得较快的遗传进展,已成为抗热应激奶牛品种选育的新突破点。本研究旨在揭示HSP90AA1基因参与奶牛热应激反应的作用机制,以及筛选可用于抗热应激中国荷斯坦牛品种选育的候选分子标记,并对SNP的功能机制进行深入研究。研究方法与内容:本研究首先使用透射电子显微镜观察了热应激对牛胚胎肾细胞（MDBK）形态的影响。之后使用抑制剂17-AAG降低了细胞中HSP90AA1蛋白的表达,经过TUNEL染色检测细胞凋亡水平,RT-q PCR和Western blot检测各实验组中细胞凋亡标志物（Bax、Bcl-2、Cleaved caspase-3）和细胞自噬标志物（p62、LC3-Ⅱ/Ⅰ）的表达差异,揭示了HSP90AA1基因参与奶牛热应激反应的作用机制;经过引物设计、混池PCR和测序,对中国荷斯坦牛HSP90AA1基因中的遗传多态（SNP）进行了检测和连锁不平衡分析,然后利用KASP技术对1 665头中国荷斯坦牛个体进行基因分型,使用一般线性模型Y=μ+G+0)将分型结果与热应激反应相关生理指标及生产性能的估计育种值（EBV）进行了关联分析,筛选可用于抗热应激中国荷斯坦牛品种选育的分子标记;最后通过m RNA二级结构预测、miRNA预测、热力学模型预测等一系列生物信息学分析,以及双荧光素酶报告系统检测和分子生物学实验验证,对SNP的功能机制进行了深入研究。研究结果:（1）热应激会上调HSP90AA1基因的表达,也会引起MDBK细胞凋亡和自噬程度增加。抑制HSP90AA1蛋白会促进细胞凋亡、抑制细胞自噬,并且这种趋势会随着抑制剂浓度的增加而加重,表明HSP90AA1基因在细胞热应激反应过程中可以抑制细胞凋亡和促进细胞自噬。（2）在中国荷斯坦牛HSP90AA1基因中共检测到13个SNP,经过连锁不平衡分析,其中的SNP rs109014822（C>T）、SNP rs209516308（A>G）、SNP rs135053858（C>T）、SNP rs109256957（A>C）、SNP rs110026192（T>C）可以形成单倍型块,该单倍型块包括3种单倍型,即H1（TACAC）、H2（CCTGT）和H3（TACGC）。群体基因型分型结果表明,5个SNP具有良好的遗传多态性,且均处于哈德温伯格平衡。关联分析结果表明5个SNP与中国荷斯坦牛的热应激反应显著相关（P<0.05）,可作为抗热应激中国荷斯坦牛品种选育的候选分子标记。其中的SNP rs109256957（A>C）和SNP rs110026192（T>C）位于HSP90AA1基因的3’UTR区,单标记和单倍型组合关联分析结果均显示SNP rs109256957（A>C）的AA基因型、SNP rs110026192（T>C）的TT基因型个体在热应激时有显著更低的生理表型（P<0.05）,表明这些个体抗热应激能力较强,因此SNP rs109256957（A>C）和SNP rs110026192（T>C）为候选SNP进行功能机制研究。（3）SNP rs109256957（A>C）为功能SNP,可影响HSP90AA1 m RNA 3’UTR区的二级结构稳定性,当其为C等位基因时,HSP90AA1 m RNA 3’UTR区的稳定性减弱;并且,当SNP rs109256957（A>C）为C等位基因时,bta-miR-1224与HSP90AA1 m RNA 3’UTR区的靶向结合更加紧密,抑制HSP90AA1基因表达的作用更加强烈。研究结论:（1）热应激会引起细胞凋亡和细胞自噬程度增加,HSP90AA1基因在细胞热应激反应中可以抑制细胞凋亡和促进细胞自噬。（2）中国荷斯坦牛HSP90AA1基因中共检测到13个遗传多态位点,其中的SNP rs109014822（C>T）、SNP rs209516308（A>G）、SNP rs135053858（C>T）、SNP rs109256957（A>C）、SNP rs110026192（T>C）与热应激反应相关表型显著相关。（3）SNP rs109256957（A>C）为功能SNP,其不同等位基因可通过bta-miR-1224调控HSP90AA1基因的表达。