水牛是一种能适应热带、亚热带湿热气候,可高效利用低质粗纤维饲料的乳、肉、役多用途牛种,由于其饮食灵活度高,能适应多种气温、喂养以及居住条件,因此,世界粮农组织将水牛认定为一种极具开发意义的家畜。然而,与其他驯养牛不同的是,中国水牛是一个种群数量正在减少的物种,且其繁殖效率很低,使得中国水牛繁殖性状的遗传潜力开发面临着许多挑战。单核苷酸多态性（SNP）作为自然界中最常发现的一种可遗传性变异,对后代性状的影响发挥着不可或缺的作用,其可以作为优种筛选的有效分子标记。阐明基因SNP与中国水牛精液质量各性状的相关性,将为提高水牛繁殖潜力以及其育种工作提供理论指导。本研究为了筛选影响精液质量的分子标记,选定了调控生精细胞减数分裂,也可能影响雄性生育能力的ARID4A基因作为研究目标。以156头中国水牛的DNA作为模板,扩增了ARID4A基因潜在的单核苷酸多态性区域,通过sanger测序和重叠峰鉴定方法,对156头中国水牛进行序列扫描。并通过单因素方差分析验证了SNPs与精子质量性状之间的关联。结果表明:在156头中国水牛ARID4A基因中检测到的7个SNPs。其中的6个SNPs与至少一个精液质量性状相关,其中,g.21192G＞C、g.21285C＞G和g.21364A＞G可用作选择较低精子畸形率、较高射精量、精子密度和精子活力的潜在标记。此外,通过LD发现,这6个SNPs形成了10个单倍型（H1:-CTCGG,H2:GTGCGA,H3:GCGCGA,H4:GCTCGA,H5:GCTCGA,H6:GTGGGG,H7:GCTCGC,H8:-CGGGA,H9:GCGCGC和H10:GTTGCA）,组成了14个不同的单倍型组合。相关性分析显示单倍型组合H1H2基因型频率最高,值得注意的是单倍型组合H1H2精子密度较低,精子活力较低,精子畸形率较高;单倍型组合H2H3可作为选择高精子活力的潜在分子标记。本研究还利用生物信息学相关软件筛选了在高繁殖力水牛与低繁殖力水牛中差异表达的基因以及通路。首先,笔者结合The NCBI GEO Bank数据库中的数据使用i DEP软件筛选出了不同繁殖力水牛中的差异表达基因,结果显示,同低繁殖力水牛相比,高繁殖力水牛中2002个上调基因和901个下调基因被鉴定为差异表达基因。之后,笔者将筛选出的差异基因上传到在线分析网站DAVID上进行功能注释、基因本体分析和通路富集分析,结果表明:有10条通路显示上调,10条通路显示下调,核心的Gn RH通路下调了,且其中的核心基因Gn RH、Gn RHR、LHβ的m RNA水平均下调约1.5倍。之后,笔者将本课题组先前在中国水牛Gn RH、Gn RHR以及LHβ基因中发现的SNPs,连同ARID4A基因进行了多因素回归分析,确定各SNP对精液质量性状的影响程度,最终发现,ARID4A对于精液质量各项参数的影响最为显著,且其中的g.21285C＞G对中国水牛精液质量的各项指标均有较强的影响。最后对靶向GnRH、GnRHR以及LHβ基因的miRNA进行了在线预测,发现mi RNA8661靶向Gn RHR基因3′UTR。选择本课题组先前发现的,在3′UTR中含有SNP的Gn RHR序列作为实验组,探究这一SNP是如何影响其表达水平的,通过构建野生型psi-check2-Gn RHR-WT以及缺失型psi-check2-Gn RHR-INDEL,之后分别与mi R-8661 mimic和Negative control（NC）共转染到HEK293T细胞中,检测其各自的海肾荧光值和萤火虫荧光值的强度,来验证mi R-8661与Gn RHR之间的靶向关系。通过双荧光素酶活性检测发现,与mi R-8661共转染的野生组的双荧光素酶活性显著低于NC组（p≤0.01）,但在缺失型试验组内无显著性影响。表明mi R-8661通过与Gn RHR-3′UTR SNP处相互作用导致荧光素酶活性降低,这一结果初步表明Gn RHR是mi R-8661的靶基因。本研究探讨了ARID4A、Gn RH、Gn RHR以及LHβ基因SNPs与中国水牛精液质量的相关性,提供了与精子质量相关的分子标记,为水牛育种提供了理论指导。