人们对转基因动物是否具有潜在生态安全问题的担忧，制约着转基因鱼产业化。控制转基因鱼的育性可以从根本上解决人们的担忧，这对推动转基因鱼产业化养殖具有重要意义，但目前尚未有理想的解决方案。本论文基于我们自主提出的“两系亲本可育而杂交子代诱导不育”的策略，利用基因编辑工具CRISPR-Cas9技术，以斑马鱼为模式生物，探索一条实现亲代可育杂交子代完全不育的技术路线。我们选择了短散在核重复序列DANA为靶点构建sgRNA表达家系，另一个家系为组织特异表达Cas9蛋白。两家系杂交后sgRNA和Cas9蛋白形成的复合物在杂交子代基因组上造成大量双链断裂末端，使细胞难以修复，产生细胞毒性而引起特定组织死亡，这避免了CRISPR-Cas9系统敲除率达不到100％和脱靶效应。在初期我们尝试利用锤头型核酶、丁型肝炎病毒核酶和Csy4蛋白构建sgRNA表达家系，通过核酶对pre-sgRNA进行加工使其在Ⅱ型启动子驱动下生产有功能的sgRNA，达到组织特异性表达sgRNA的目的，但这些策略的诱导效率极低;后期实验采用的是经优化的斑马鱼U6启动子驱动含有DANA靶点的sgRNA表达，构建sgRNA表达家系;利用斑马鱼性腺特异启动子ziwi驱动Cas9蛋白的表达，构建表达Cas9的家系。我们以DANA为靶点的sgRNA和Cas9 mRNA共注射可以造成斑马鱼早期发育胚胎的死亡，表明Cas9靶向基因多拷贝序列可以使细胞产生大量DSBs，而触发凋亡，为诱导斑马鱼组织特异细胞凋亡提供了一种方案，也为进一步建立两系杂交诱导生产不育子代的策略积累了科学资料。　　鱼类生长与生殖间存在复杂的网络调控关系，本实验室前期的研究结果表明，快速生长的转草鱼生长激素基因（growth hormone基因，gh）鲤（以下简称转gh鲤）生殖发育显著滞后于对照鲤，为研究鱼类生长与生殖间的调控机制提供了一个独特的试验模型。本论文以转gh鲤及其对照鲤为研究对象，通过体外孵育实验，荧光定量PCR的方法，针对GH在性腺水平对生殖的调控开展相关研究。我们发现鲤精巢和卵巢中存在ghr、gnrh3、gthα、fshβ、lhβ和四种GnRH受体mRNA的表达。卵巢细胞体外孵育实验发现添加外源的GnRH可以促进gnrh3、lhβ的表达;而采用GnRH+GnRHant孵育卵巢细胞时，则gnrh3、lhβ mRNA的表达被抑制。这些结果表明鲤性腺中存在独立于“下丘脑—垂体—性腺轴”的GnRH-GtH旁分泌系统。本实验室前期的研究还发现高浓度的GH促进处于初级生长期卵巢GnRH-GtH系统中gnrh3、gthα、fshβ、lhβ各基因的转录;但抑制次级生长阶段卵巢中相应基因的转录。由此我们认为转gh鲤自身及外源g-gh在性腺以自分泌/旁分泌的方式调节性腺GnRH-GtH小循环相关基因的表达，在转gh鲤的生长与生殖调控间扮演了重要角色。