家牛（Domesticated cattle）自驯化以来,作为“六畜”之一,不仅为人类提供重要的食物来源,而且是解析复杂性状遗传的科学资源。由于我国地理复杂、气候环境多样,居于不同地区不同环境的牛在长期的自然选择和人工选择、群体事件和渗入等的过程中,逐渐重塑并形成了一套适应在极端气候生存的基因组。长期居于平原的动物会在高海拔地区产生高原反应,而世代居于高原（海拔3500m-4500m）的西藏牛、阿沛甲咂牛、日喀则驼峰牛等在长期习服过程中适应了高原低氧环境,这类高原牛品种可能会在生理、形态以及基因组水平发生一系列适应高海拔严峻环境的改变并在基因组上留下选择的印迹。鉴于此,本实验对分布于不同海拔的牛（普通牛、瘤牛、普通牛和瘤牛的混合种、牦牛）,特别是高海拔地方牛品种的高原适应性进行深入研究,探索高原低氧适应性的分子遗传机制,主要研究结果分述如下:利用牛高密度777K SNP芯片,对国内外高低海拔的45个牛品种进行分析,整合FLK、hap FLK、XPEHH三种基因组选择信号分析方法以及GEMMA全基因组关联验证分析方法,筛选出受到强烈正向选择的高原低氧适应性候选基因ACSS2,并鉴定到在ACSS2基因内含子区域中受到显著选择的7个SNPs构成的牛高原低氧适应性单倍型（AGAGTTC）,其中包括受到最强选择信号的SNP rs110793511 A>G。ACSS2是极端条件下介导乙酸合成乙酰辅酶A的关键酶,提示牛ACSS2基因是一个非常有希望的潜在的高原低氧适应基因。为进一步分析不同牛品种的ACSS2基因高海拔适应性的分子遗传变异特性,对位于中国不同海拔的5个地方牛品种ACSS2基因5’-侧翼区、外显子区、3’-UTR区进行PCR测序,结果在5个家牛和2个牦牛中一共鉴定到58个SNP位点,并筛选到由6个高度连锁的SNP组成的高原低氧特有单倍型（CAGTCT）,其中第一个SNP为位于ACSS2的5’-侧翼区的g.-473 T>C（rs23）,且该SNP在斯布牦牛和麦洼牦牛中也高频存在。牦牛群体中,在5’-侧翼区鉴定出牦牛特有的12 bp碱基插入突变（g.-562 ins GAAAGGACCCTA）。为鉴定ACSS2基因的潜在调控元件,通过构建重组质粒结合荧光素酶活性分析方法鉴定核心启动子,结果发现牛ACSS2核心启动子区域位于g.-682～g.-264之间。而且在高海拔牛品种中发现的rs23这一SNP位于核心启动子区域内,构建包含这一突变位点的重组质粒验证荧光素酶活性,实验结果发现当T突变为C后可显著增强ACSS2启动子区的活性（P<0.05）,此外,我们还发现牦牛ACSS2基因启动子区存在特有的12 bp碱基插入现象显著降低了启动子活性（P<0.05）。为分析ACSS2基因在高海拔牛组织中表达情况,通过对不同海拔的四个牛品种肝脏组织进行RT-q PCR以及免疫组化实验,发现ACSS2基因在牛肝脏组织中高表达,并且位于海拔3600m的西藏牛ACSS2 m RNA及蛋白质水平显著高于分布于海拔200m的荷斯坦牛（P<0.05）,ACSS2的表达量随牛所处的海拔升高而升高,提示ACSS2基因在牛高原低氧适应性中发挥作用。为进一步验证ACSS2基因如何在高原低氧适应性中发挥作用,我们利用CRISPR-Cas9基因编辑技术在胎牛成纤维细胞中敲除ACSS2基因,利用RT-q PCR方法验证了ACSS2-/-细胞中低氧适应性基因EPAS1、EGLN1的m RNA表达显著降低（P<0.05）,证实ACSS2可能通过代谢调节低氧适应相关基因的表达,从而在牛高原低氧适应性中发挥作用。