生命的延续和发展依赖于生物的繁殖。有关生殖发育的研究受到越来越多的关注。斑马鱼作为一种常用的模式生物，受精和发育均在体外进行，方便研究。除此之外，作为脊椎动物，斑马鱼的基因同人类基因的功能相似，组织器官的结构同源。因此，在现代生命科学研究的各个方面广泛使用。腺苷酸激酶(Adenylatekinase，AK)是遍及于植物、动物和微生物体内的一种单体酶，在需要高水平腺苷三磷酸(Adenosine triphosphate，ATP)的细胞中大量存在。近年来，人们在细胞凋亡过程中发现有AK的迁移和酶活的变化，且AK缺陷与人类很多疾病的发生都有直接关系。　　有文献报道，人的AK1-4、6-7均表达于睾丸和附睾，AK5仅表达于附睾;AK6还表达于精子尾部。但在雄性生殖系统中AK的作用目前知道的还很少。实验室合作者前期研究发现，在人类弱精症患者中，AK相关基因表达异常。因此，本论文采用CRISPR/Cas9技术，敲除斑马鱼ak4，研究其对雄性生殖系统中ATP含量和AMP/ATP比例的影响以及对雄性生殖细胞凋亡的影响，为进一步治疗与此相关的疾病提供理论支持。　　通过序列比对和进化分析，发现斑马鱼各Ak彼此之间的序列一致性仅为8.5％，说明斑马鱼ak家族基因在序列、功能上有很大分化。qPCR技术分析斑马鱼各ak在胚胎发育早期和成体各组织器官的表达，发现斑马鱼ak7a既有有母源表达，又有合子表达;其他ak以合子表达为主;在精巢中表达的ak有ak1、ak4、ak6、ak7a、ak7b、ak8和ak9。由此明确了ak各亚型在斑马鱼的表达情况，为针对特定的功能研究进行基因敲除提供了线索。随后采用CRISPR/Cas9技术，成功敲除斑马鱼腺苷酸激酶ak4基因，并筛选到纯合突变体后代。用HPLC方法测定精巢中ATP、ADP、AMP的含量及AMP/ATP比例，结果表明，突变体精巢中ATP含量显著减少，AMP含量未发生明显变化，AMP/ATP比值升高。说明精巢中细胞的能量状态发生了显著变化。用TUNEL和FCM检测，发现突变体精巢中细胞凋亡增多。结合其他文献和本实验结果，推测细胞中这种能量变化导致了ak4突变体雄性生殖细胞凋亡。在8h、24 h分别检测，都发现ak4雄性突变体后代存活率下降，死亡率上升，推测是由于ak4突变后，细胞凋亡增加导致精子质量下降所致。突变体胚胎在发育早期下包慢，卵黄大，色素浅，身体短，发育滞后。结合ak4在早期发育中的表达，这显示ak4也参与了早期胚胎发育过程。　　另外，还采用CRISPR/Cas9敲除了斑马鱼ak6和ak7a基因，制备了F0代突变体。