● 摘要
核受体（nuclear receptor, NR）是一个非常复杂的蛋白超家族，是配体依赖性的转录因子，与配体结合后可以在细胞核内调节基因的表达从而使配体发挥作用。其中一种特定生理配基至今仍未被识别的受体，我们称之为孤儿核受体(orphan nuclear receptors)。雌激素相关受体(Estrogen-related receptor, ERR)是第一个被发现的孤儿核受体，与雌激素受体（estrogen receptor，ER）有着较高的同源性。ERR的生物学功能主要表现为以不同的方式参与雌激素信号途径，并且在骨骼组织和乳腺组织中与ER拥有共同的靶基因。此外，发现ERR也参与调节果蝇的糖酵解途径，对调控果蝇生殖发育和新陈代谢起重要作用。蜕皮激素受体（Ecdysteroid receptor，EcR）隶属于核受体第一亚族（NR1），是昆虫体内特有的核受体，其配体为蜕皮激素（ecdysteroid hormones，EH）。在昆虫的生长发育过程中，蜕皮和变态等生理过程均受到蜕皮激素的严格调控，而EcR是蜕皮激素的作用靶标，处于昆虫变态、蜕皮及繁殖等生命过程级联反应的启动位置，对于完成昆虫生长发育及繁殖过程具有非常重要的作用。
拟黑多刺蚁（Polyrhachis vicina roger）又名鼎突多刺蚁，隶属于蚁科（Formicida）多刺蚁属（Polyrhachis Smith），是一类典型的营群居的社会性昆虫。拟黑多刺蚁属于经济类昆虫，为食药两用无害的优良蚁种。
本研究以拟黑多刺蚁为实验对象，对其发育过程及生活史进行了较为系统的观察，通过RNA干扰技术，对拟黑多刺蚁体内的ERR基因实施干扰，用Western blot及免疫组化技术检测干扰前后PvERR与PvEcR在拟黑多刺蚁4龄幼虫、蛹期以及成虫不同品级中蛋白水平的表达变化情况。推测PvERR对拟黑多刺蚁的生殖发育及其品级分化的影响，并推测PvERR与PvEcR的功能相关性。具体研究结果如下：
1、拟黑多刺蚁完成一个世代的发育需要40~60天，其中卵的发育期约为24.5±3.5天、幼虫发育期为25.0±5.5天、蛹发育期为20.5±5.5天。我们将拟黑多刺蚁幼虫期分为四个龄期。其中1龄幼虫为4.5±1.5天，2龄幼虫为5.5±1.5天，3龄幼虫为7.0±1.0天，4龄幼虫为8.0±1.5天。拟黑多刺蚁一年发生1-2代，工蚁成虫终年存在于蚁巢中；雄蚁8月至11月羽化，直至翌年5月一直存在于蚁巢内，寿命为6-9个月；雌蚁只在10月羽化，交尾脱翅后成为蚁后，蚁后终年存在于蚁巢内。
2、PvERR在拟黑多刺蚁不同发育阶段均有蛋白水平的表达。其中卵至三龄期的表达量相对较低，从四龄幼虫开始，PvERR的蛋白质表达量逐渐升高，成虫时期表达量最高。而在成虫的三个品级中，雌蚁的表达量最高，工蚁次之，雄蚁最少。对ERR进行RNA干扰后发现，PvERR在4龄幼虫的表达显著降低，在蛹的表达量明显降低。三个品级成虫的ERR表达均有下降，其中雌蚁下降最显著，其次是工蚁，最后是雄蚁。我们推测，PvERR可能参与了拟黑多刺蚁的新陈代谢途径，并在其生长发育过程中起着重要的调节作用。而不同品级成虫ERR表达量的不同，则说明该基因或与蚂蚁的品级分化以及社会分工相关。免疫组化染色结果发现，PvERR在拟黑多刺蚁三个品级头部的有不同程度的阳性表达。其中工蚁和雌蚁的蕈形体及球形细胞中的阳性反应强烈，此外PvERR在雄蚁视叶中的蛋白质表达非常强烈。实施RNA干扰后发现PvERR在工蚁和雌蚁的蕈形体以及球形细胞中的阳性表达下降明显，在雄蚁脑部视叶中的表达量也有明显的下降。对此我们可以推测，PvERR在拟黑多刺蚁的神经系统的构建方面，尤其是在雄蚁的视觉神经系统中起着重要的作用。
3、对拟黑多刺蚁的ERR基因进行RNA干扰后，发现实验组4龄幼虫的PvEcR表达有极显著降低。蛹期有显著降低。而在成虫三个品级之间，雌蚁头部的表达有极显著性差异，工蚁头部、工蚁腹部、雌蚁腹部等均有下降，雄蚁的差异性表达不明显。免疫组化检测RNA干扰后，PvEcR在工蚁头部的蕈形体和球形细胞中的阳性表达减弱，雌蚁蕈形体和球形细胞中的阳性表达也有一定程度降低。同样PvEcR在雄蚁脑部的阳性表达也有所下降，其中视叶中的阳性表达降低明显。因此我们推测PvERR与PvEcR共同参与了在拟黑多刺蚁幼虫的脂类合成代谢信号途径。
本研究首次对拟黑多刺蚁的生活史进行了观察研究，为后续的有关拟黑多刺蚁细胞水平及分子水平的研究奠定了基础。首次在蛋白水平对蚁科昆虫的ERR基因进行定位与定量研究，丰富了昆虫中ERR基因的研究内容。首次在蛋白水平对拟黑多刺蚁的ERR与EcR进行功能相关性的研究，为较为深入探讨其在拟黑多刺蚁生殖发育过程中的作用提供了实验依据。并尝试以拟黑多刺蚁为模式动物，为进行与动物生殖发育及其行为相关基因方面的研究开辟一条路径。