● 摘要
摘要 拟黑多刺蚁（Polyrhachis vicina）隶属于膜翅目（hymenoptera）蚁科（Formicida），是一类典型的营群居、社会性生活的昆虫，这个社会团体不是简单的个体聚集，而是有着严格的等级分工。主要分雄蚁（蚁王）、雌蚁(蚁后)和工蚁三个品级，它们在形态和生理上都不尽相同，在群体中各担负不同的职责。雌蚁专司产卵，繁衍后代；雄蚁专司与雌蚁交配生殖；工蚁为非生殖的雌性个体，担任筑巢、清扫巢穴、觅食、养育幼蚁等工作。
拟黑多刺蚁是国家卫生部规定的唯一食药兼用型蚂蚁，营养价值很高，富含蛋白质、多种微量元素和多种维生素；而且也具有很高的药用价值，具有抗炎、镇痛、平喘、解痉、护肝、抑制病毒复制、免疫双向调节等药理作用。因此拟黑多刺蚁在食用和药用上得到广泛的开发和利用，但野外无节制的采集已经极大地破坏了该种蚂蚁的野生资源。近年来，很多学者致力于拟黑多刺蚁人工饲养的研究，并取得了一定的成果。但是目前世界上拟黑多刺蚁仍然处于供不应求状态，如果能找到一种能使其快速繁殖，而且不破坏生态环境的途径，对于拟黑多刺蚁广阔的应用前景，具有很重要的现实意义。
本项研究以拟黑多刺蚁为材料，应用细胞学、形态解剖学、免疫组织化学等方法，对其脑部结构、品级分化的激素调节、性腺发育的激素调节进行研究，探讨拟黑多刺蚁生殖生理和品级分化的分子调节机制，为寻找拟黑多刺蚁的快速繁殖提供理论依据。研究结果如下：
1和其他昆虫一样，拟黑多刺蚁的脑由前脑、中脑和后脑三部分组成，但是作为三大社会性昆虫，拟黑多刺蚁有着与其它昆虫脑部结构不同之处：在前脑，其蕈形体比一般昆虫的大，占据拟黑多刺蚁蚁脑的大部分空间。蕈形体是昆虫学习记忆的中心，指导着昆虫的行为，由此可以推测拟黑多刺蚁有着比较复杂的行为，同时也具有较强的学习记忆能力。视叶为复眼的视觉中心，视叶的大小决定着蚂蚁视觉灵敏度，但实验结果显示，拟黑多刺蚁视叶比其他膜翅目昆虫的小，说明拟黑多刺蚁视觉不发达。中脑是嗅觉的中心，拟黑多刺蚁中脑嗅叶较大，其中有大的神经纤维球，表明拟黑多刺蚁具有发育良好的嗅觉系统。
2 促性腺激素（Gonadotrophin，GTH）包括卵泡刺激素（Follicle Stimulating hormone，FSH）和黄体生成素（Luteinizing hormone，LH）广泛存在于脊椎动物脑中，起着促进性腺发育、精卵成熟及刺激类固醇激素的产生。在无脊椎动物中，也存在FSH和LH，这两种激素在蚂蚁脑部的定位及对社会性昆虫品级分化的影响，目前尚未见报道。用免疫组织化学染色技术，对FSH和LH在拟黑多刺蚁脑中的分布进行定位研究，并根据免疫组织化学染色结果，推测这两种激素在拟黑多刺蚁品级分化中的作用。免疫反应结果显示：FSH免疫阳性神经细胞分布在雌蚁末龄幼虫及雌性繁殖蚁婚飞前前脑右叶蕈形体背部kenyon细胞胞质及前脑右叶近中脑处，婚飞前雄蚁前脑左叶有FSH的免疫阳性反应细胞的分布，但较雌性为弱。LH阳性反应细胞分布在雌蚁末龄幼虫、雌蚁婚飞前个体的前脑左叶，近中脑处，雄蚁婚飞前个体中脑左叶。早期幼虫、婚飞后繁殖蚁及工蚁各虫期脑部均未见免疫阳性反应。研究结果表明，FSH和LH存在于拟黑多刺蚁脑部，其表达具有发育阶段性，并且在不同品级表达量不同，推测其可能调节拟黑多刺蚁的品级分化。这是首次证实FSH和LH在拟黑多刺蚁脑部的存在及分布，证实了FSH和LH与拟黑多刺蚁品级分化的关系，为揭示其在昆虫性腺发育及社会性昆虫品级分化中的作用提供直接证据。
3 促性腺激素是一种与性腺发育、精卵成熟有密切关系的性激素，昆虫性腺中是否存在促性腺激素，它与昆虫性腺发育的关系，迄今尚未见报道。我们首次用免疫组织化学方法，检测了拟黑多刺蚁精巢和卵巢中是否存在促性腺激素及其与性腺发育的关系。结果表明：FSH和LH均存在于婚飞前雌性繁殖蚁性腺脂肪颗粒及雄性繁殖蚁性腺间质细胞中，在雌性繁殖蚁卵子发生早期滤泡细胞中也有FSH的表达，但未见有LH阳性反应。精子发生过程中未见FSH和LH的阳性反应。本实验首次证明了FSH和LH存在于蚂蚁性腺中，且其表达具有发育阶段性特异性，为了解蚂蚁甚至昆虫的性腺发育及精、卵发生的分子机制提供理论依据。