摘 要:為了解灤河水系馬口魚(yú)(Opsariichthys bidens)胚胎和仔魚(yú)發(fā)育情況,對(duì)其胚胎和仔魚(yú)發(fā)育開(kāi)展了系統(tǒng)觀察。結(jié)果顯示:馬口魚(yú)卵圓球形,顏色黃或深黃,沉性,卵徑1.2~1.4 mm,吸水后卵徑1.4~1.6 mm。孵化水溫19~22 ℃的條件下,經(jīng)歷胚盤(pán)形成期、卵裂期、囊胚期、原腸胚期、神經(jīng)胚期、器官形成期和出膜期7個(gè)階段,歷時(shí)50 h 46 min孵化出膜,所需積溫1 054.90 ℃·h。培育水溫22~25 ℃條件下,仔魚(yú)1日齡平均全長(zhǎng)為(6.03±0.24)mm,2日齡時(shí)眼中布滿黑色素,3日齡胸鰭出現(xiàn),4日齡鰾出現(xiàn),至5日齡時(shí)卵黃囊完全消耗,17日齡全長(zhǎng)(14.55±0.40)mm,各鰭發(fā)育完全。其早期發(fā)育階段(1—17日齡)的生長(zhǎng)特性符合:y=0.014 5 x2+0.262 7 x+6.044 3(R2=0.993 3)。
關(guān)鍵詞:灤河水系;馬口魚(yú)(Opsariichthys bidens);胚胎發(fā)育;仔魚(yú)發(fā)育
中圖分類號(hào):S917
作者簡(jiǎn)介:于琪(1994-),男,工程師,研究方向:魚(yú)類人工繁育與養(yǎng)殖。 E-mail:476211563@qq.com。
通訊作者:高曉田(1977-),男,高級(jí)工程師;研究方向:名優(yōu)水產(chǎn)動(dòng)物人工繁育及健康養(yǎng)殖。 E-mail:gaoxiaotian2@163.com。
DOI:10.3969/j.issn.1004-6755.2024.10.001
灤河橫亙于河北省的東北部,長(zhǎng)877 km,有眾多支流匯入,且干流上建有潘家口和大黑汀兩個(gè)水庫(kù)。灤河水系魚(yú)類資源較為豐富,有屬鯉科(Cyprinidae)、鰍科(Cobitidae)、鲿科(Bagridae)、鲇科(Siluridae)、蝦虎魚(yú)科(Gobiidae)、鮭科(Salmonidae)等的數(shù)十種魚(yú)類,在上游有珍貴的細(xì)鱗鮭(Brachymystax lenok)分布。灤河總體為鯉科魚(yú)類在種類上占優(yōu)勢(shì),且以小型魚(yú)類為主,黑鰭鳈(Sarcocheilichthys nigripinnis)、麥穗魚(yú)Pseudorasbora parva)、寬鰭鱲(Zacco platypus)、馬口魚(yú)(Opsariichthys bidens)等小型魚(yú)類均為常見(jiàn)種類。馬口魚(yú)是灤河水系重要的土著魚(yú)類之一,屬鯉科,馬口魚(yú)屬(Opsariichthys),地方名:大口扒、山鳡、桃花魚(yú)等,是一種肉食性的小型魚(yú)類。馬口魚(yú)性成熟早、繁殖能力強(qiáng)、生長(zhǎng)速度快、味鮮美,是重要的區(qū)域性野生經(jīng)濟(jì)魚(yú)類,受當(dāng)?shù)厝讼矏?ài)。馬口魚(yú)廣泛分布于各江河溪流中,20世紀(jì)六七十年代馬口魚(yú)的野生種群有相當(dāng)大的數(shù)量,曾被認(rèn)為是淡水養(yǎng)魚(yú)的一大敵害,隨著人為干擾及生態(tài)環(huán)境的變化,馬口魚(yú)野生種群的數(shù)量急速下降。早期關(guān)于馬口魚(yú)的研究主要集中于捕撈、分類、基礎(chǔ)生物學(xué)、分子生物學(xué)等方面,近年來(lái)因資源量減少,關(guān)于人工繁殖和養(yǎng)殖的研究也逐步增多,而關(guān)于馬口魚(yú)胚胎發(fā)育研究?jī)H有少量報(bào)道,且多集中在南方地區(qū)。基于上述背景,本試驗(yàn)對(duì)灤河野生馬口魚(yú)的胚胎及仔魚(yú)發(fā)育進(jìn)行了連續(xù)觀察,以期為馬口魚(yú)等土著經(jīng)濟(jì)魚(yú)類的苗種繁育和種質(zhì)資源保護(hù)提供理論參考。
1 材料和方法
1.1 材料
試驗(yàn)于2023年5—7月在承德市興隆縣馬口魚(yú)原種保護(hù)及增殖實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行。馬口魚(yú)親魚(yú)采自興隆縣境內(nèi)灤河水系“柳河特有魚(yú)類國(guó)家級(jí)水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)”,共捕獲成熟親本60組(雌雄比1∶2),體質(zhì)量50~150 g/尾。
1.2 方法
1.2.1 人工授精 馬口魚(yú)親本充氧運(yùn)輸?shù)交?。采用干法授精的方法進(jìn)行人工授精:撈出雌魚(yú)用干毛巾將體表擦干,輕壓腹部?jī)蓚?cè)將卵粒擠到盛卵盆中;輕壓雄魚(yú)腹部?jī)蓚?cè),將精液滴落到卵粒中,并用少量生理鹽水沖洗雄魚(yú)體后部殘存的精液,輕搖盛卵盆使精卵充分混合,靜置3~5 min,清水清洗卵粒1~2次,倒入孵化筐中孵化。
1.2.2 人工孵化 孵化筐規(guī)格為40 cm×30 cm×10 cm,內(nèi)襯40目篩網(wǎng),放置于圓形孵化缸(半徑1 m,高0.5 m)水體上層,卵距水面約15 cm。孵化用水為山泉水,符合漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),水溫19~22 ℃。孵化期間,保持微流水,微充氣。孵化缸上蓋遮陽(yáng)網(wǎng),避免強(qiáng)光直射。
1.2.3 胚胎及仔魚(yú)發(fā)育觀察 每次采集不少于30顆受精卵用體視顯微鏡觀察,記錄時(shí)序及特征。分期方法參考硬骨魚(yú)類胚胎發(fā)育分期標(biāo)準(zhǔn),將50%以上個(gè)體出現(xiàn)新的特征作為劃分依據(jù),用顯微鏡配套軟件測(cè)量相應(yīng)的數(shù)據(jù)。馬口魚(yú)仔魚(yú)破膜后在原池養(yǎng)殖,培育水溫22~25 ℃,開(kāi)口后投喂輪蟲(chóng)。仔魚(yú)每天采樣觀察1次,每次取樣本10尾,記錄發(fā)育特征,并測(cè)量全長(zhǎng)、卵黃長(zhǎng)、眼徑等數(shù)據(jù)。
1.2.4 數(shù)據(jù)分析 數(shù)據(jù)分析、圖片處理分別用Excel 2016和PhotoShop CS6。各階段積溫K(℃·h)算法:
K=N×T,
式中:K為積溫,℃·h;N為每階段歷時(shí),h;T為水溫,℃。
2 結(jié)果
2.1 胚胎發(fā)育
馬口魚(yú)卵為沉性卵,球形,黃或深黃色,卵徑1.2~1.4 mm,吸水后卵徑1.4~1.6 mm。受精后50 h 46 min孵出仔魚(yú)(水溫19~22 ℃)。其胚胎發(fā)育分為7階段:胚盤(pán)形成期、卵裂期、囊胚期、原腸胚期、神經(jīng)胚期、器官形成期和出膜期。見(jiàn)圖1(封三)、表1。
2.1.1 胚盤(pán)形成期 受精50 min后,卵周隙變大,動(dòng)物極的顏色加深,胚盤(pán)隆起。
2.1.2 卵裂期 該時(shí)期每次分裂而成的分裂溝都與前1次垂直,受精后1 h 10 min進(jìn)入2細(xì)胞期,1 h 30 min進(jìn)入4細(xì)胞期,1 h 45 min 進(jìn)入8細(xì)胞期,2 h 5 min 16細(xì)胞期,32細(xì)胞期、64細(xì)胞期min和多細(xì)胞期分別于2 h 20 min、2 h 40 min、3 h 40 min進(jìn)入。
2.1.3 囊胚期 此期持續(xù)卵裂,分裂球小,囊胚層呈帽狀,而后降低高度,向植物極轉(zhuǎn)移,最后覆蓋卵黃之上??煞殖赡遗咴缙凇⒅衅诤屯砥?個(gè)小的階段,受精后4 h 40 min進(jìn)入囊胚早期,5 h 20 min進(jìn)入囊胚中期,6 h 40 min進(jìn)入囊胚晚期。
2.1.4 原腸胚期 受精后8 h 25 min進(jìn)入原腸早期,胚層細(xì)胞下包至1/3處,胚環(huán)出現(xiàn)。受精后12 h 5 min進(jìn)入原腸中期,下包至2/3,胚盾出現(xiàn)。受精后 14 h 40 min為原腸晚期,下包至4/5。
2.1.5 神經(jīng)胚期 受精后16 h進(jìn)入神經(jīng)胚期,外露卵黃極少;17 h 25 min卵黃全被包覆,為胚孔封閉期。
2.1.6 器官發(fā)生期 受精后19 h 33 min進(jìn)入體節(jié)出現(xiàn)期,體節(jié)的背部有肌節(jié)開(kāi)始出現(xiàn)。受精后21 h 7 min頭部?jī)蓚?cè)有眼原基顯現(xiàn),為眼基期。受精后21 h 21 min,眼基的中部凹下眼囊形成,為眼囊期。受精后24 h 3 min為尾芽期,胚體尾部具芽狀突起;受精后25 h進(jìn)入尾鰭?cǎi)蕹霈F(xiàn)期,尾部邊緣的表皮往外伸展后鰭?cǎi)扌纬?。受精?7 h 12 min進(jìn)入肌肉效應(yīng)期,肌肉收縮,胚體扭動(dòng)。受精后30 h 13 min進(jìn)入晶體出現(xiàn)期,眼囊內(nèi)有晶體原基。受精后32 h 28 min為心臟原基期,頭部和卵黃囊相連的地方出現(xiàn)心臟原基。受精后37 h 47 min,耳囊各出現(xiàn)2個(gè)耳石,為耳石出現(xiàn)期。受精后42 h 2 min進(jìn)入心臟跳動(dòng)期,頻率是75次/min左右,尾部經(jīng)常扭動(dòng)。
2.1.7 出膜期 受精后50 h 46 min,尾部劇烈扭動(dòng)破膜而出。
2.2 仔魚(yú)發(fā)育及生長(zhǎng)特性
水溫22~25 ℃條件下,1日齡仔魚(yú)的全長(zhǎng)為(6.03±0.24)mm,卵黃囊和頭部不相接,卵黃囊前、后部分別為橢球和圓柱狀,心臟內(nèi)血的流動(dòng)較為顯著。仔魚(yú)2日齡時(shí)全長(zhǎng)(6.68±0.15)mm,眼中布滿黑色素,頭部出現(xiàn)黃色斑點(diǎn),卵黃囊與軀體連接處有枝狀黑色素,鰓弧較為明顯,血液流速加快且顏色加深。3日齡仔魚(yú)的全長(zhǎng)為(7.17±0.17)mm,胸鰭出現(xiàn),枝狀色素更多,頭和軀干出現(xiàn)黑色素。4日齡仔魚(yú)全長(zhǎng)(7.56±0.14)mm,鰾出現(xiàn),一室,卵黃囊較小,少數(shù)可平游。5日齡仔魚(yú)全長(zhǎng)(7.71±0.27) mm,腹部出現(xiàn)少量點(diǎn)狀分布的黑色素,尾鰭條數(shù)增多,黑色素顯著,部分仔魚(yú)腸道內(nèi)有食物。6日齡仔魚(yú)全長(zhǎng)(8.26±0.19)mm,色素加深,尾鰭條數(shù)繼續(xù)增多。8日齡仔魚(yú)全長(zhǎng)(8.80±0.13)mm,吻和頭背部的黑色素增多,頭部尾鰭黃色素點(diǎn)狀分布。9日齡仔魚(yú)全長(zhǎng)(9.58±0.23)mm,尾鰭上的黃色素點(diǎn)狀分布比之前更加明顯。13日齡仔魚(yú)全長(zhǎng)(11.05±0.39)mm,鰾二室,后室大于前室,背鰭出現(xiàn)。15日齡仔魚(yú)全長(zhǎng)(13.64±0.53)mm,各鰭出現(xiàn)完全。17日齡仔魚(yú)全長(zhǎng)(14.55±0.40) mm,各鰭基本發(fā)育完整。1—17日齡仔魚(yú)發(fā)育見(jiàn)圖2(封三)。馬口魚(yú)仔魚(yú)全長(zhǎng)變化曲線進(jìn)行回歸分析,其出膜后1~17 d的生長(zhǎng)特性符合:
y=0.014 5 x2+0.262 7 x+6.044 3 (R2=0.993 3),
式中:x為日齡,d;y為全長(zhǎng),mm。見(jiàn)圖3。
仔魚(yú)出膜后1~4 d全長(zhǎng)增長(zhǎng)較快,至出膜后5 d內(nèi)源性營(yíng)養(yǎng)到外源性營(yíng)養(yǎng)的轉(zhuǎn)換期時(shí)有所減慢,后全長(zhǎng)又增長(zhǎng)較快。眼徑則保持較為勻速的增長(zhǎng)(表2)。
3 討論
3.1 灤河水系馬口魚(yú)人工繁殖特點(diǎn)
馬口魚(yú)繁殖季節(jié)為3—8月,在華南、華東和華中地區(qū)繁殖期一般在3—6月,東北地區(qū)繁殖期多集中在6—8月。我國(guó)各水系的馬口魚(yú)在基因上存在著較大差異,除溫度和光照等影響外,繁殖期的不同可能也是遺傳差異的反映。有關(guān)研究表明,馬口魚(yú)在水溫約20 ℃時(shí)開(kāi)始繁殖,而項(xiàng)目組從5月中下旬開(kāi)始才從灤河捕獲到性成熟個(gè)體,推測(cè)位于華北地區(qū)的灤河水系馬口魚(yú)自然繁殖時(shí)間約為5—7月。要把握合適的人工繁殖時(shí)機(jī),從而提高人工繁殖效率。
前人研究表明,人工養(yǎng)殖馬口魚(yú)親魚(yú)的催產(chǎn)率、授精率、孵化率大多在60%~80%左右,而本研究所用馬口魚(yú)親魚(yú)為灤河水系天然捕獲的且未使用催產(chǎn)劑,受精率和孵化率低于50%。此外,本研究發(fā)現(xiàn)灤河水系馬口魚(yú)親魚(yú)的產(chǎn)卵量在個(gè)體間也有較大的差別。研究發(fā)現(xiàn),同一種群中馬口魚(yú)的性腺發(fā)育也有差別,即使在相同的親本培育條件下親魚(yú)性腺的成熟度也不同。后續(xù)研究應(yīng)注重馬口魚(yú)親魚(yú)強(qiáng)化培育研究,更好滿足其對(duì)生態(tài)和營(yíng)養(yǎng)的需求,提高性腺發(fā)育同步性和催產(chǎn)率。
當(dāng)?shù)厝诵稳蓠R口魚(yú)為“出水即死”的魚(yú),我們也發(fā)現(xiàn)采捕的馬口魚(yú)野生親本死亡率較高,而人工繁殖后的親本死亡率更高。前期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)注射催產(chǎn)劑后馬口魚(yú)死亡率甚至達(dá)100%,故未使用催產(chǎn)劑。有關(guān)學(xué)者也發(fā)現(xiàn)馬口魚(yú)不能承受催產(chǎn)藥注射和干法授精人工操作。人工授精過(guò)程中馬口魚(yú)應(yīng)激強(qiáng)烈,可能是造成親本產(chǎn)后死亡率高的主要原因。馬口魚(yú)屬分批產(chǎn)卵型,后續(xù)可開(kāi)展誘導(dǎo)自然產(chǎn)卵等研究以降低親魚(yú)死亡率。
3.2 灤河水系馬口魚(yú)胚胎發(fā)育特點(diǎn)
通常,胚胎的發(fā)育歷時(shí)和卵徑正相關(guān),卵徑越大,發(fā)育歷時(shí)越久,則初孵仔魚(yú)也越長(zhǎng)。本研究中灤河水系馬口魚(yú)卵孵化積溫1 054.90 ℃·h,低于中華倒刺鲃Spinibarbus sinensis(積溫1 261.75 ℃·h,卵徑1.8~2.0 mm),高于翹嘴紅鲌Erythroculter ilishaeformis(積溫619.82 ℃·h,卵徑0.72~1.18 mm)及同亞科的唐魚(yú)Tanichthys albonubes(積溫494 ℃·h,卵徑1.017 mm±0.001 mm),而與同亞科的寬鰭鱲接近(積溫1 046.47 ℃·h,卵徑1.71 mm±0.06 mm)。而對(duì)比各地馬口魚(yú)卵發(fā)現(xiàn)遼寧丹東的卵徑最大(1.25~1.46 mm),武漢和寧波卵徑最?。?~1.2 mm),灤河水系馬口魚(yú)卵徑大小則介于遼寧和武漢、寧波之間,總體來(lái)看北方的馬口魚(yú)卵徑大于南方。本研究中灤河水系馬口魚(yú)受精卵在水溫19~22 ℃條件下孵化需約50.77 h,與浙江麗水研究最為接近(52.17 h)。各地區(qū)的孵化歷時(shí)37~90 h,發(fā)育積溫968.95~1 891.70 ℃·h,發(fā)育歷時(shí)和積溫都有較大差異,整體上發(fā)育歷時(shí)與培育溫度成負(fù)相關(guān)(表3)。一般而言,低溫條件,孵化期長(zhǎng),代謝率低,對(duì)大卵有利;相應(yīng)的,高溫條件則對(duì)小卵有利。卵徑的不同可能是為了適應(yīng)地區(qū)性的環(huán)境差異。前期研究中各地馬口魚(yú)親魚(yú)有的為人工養(yǎng)殖,有的為天然捕撈,采用的催產(chǎn)劑不同,或未使用催產(chǎn)劑(本研究),故發(fā)育積溫等的差異除溫度影響外還可能與親魚(yú)性腺狀況、卵子的質(zhì)量有很大關(guān)系。有研究發(fā)現(xiàn)馬口魚(yú)不同地理種群分為5個(gè)大分支,各分支間均有較大的分子差異,不排除可能有遺傳差異的影響。馬口魚(yú)胚胎發(fā)育的差別可能是上述因素共同作用造成的。
3.3 灤河水系馬口魚(yú)仔魚(yú)發(fā)育特點(diǎn)
水溫22~25 ℃條件下,灤河水系馬口魚(yú)仔魚(yú)孵化第2天出現(xiàn)黑色眼點(diǎn),眼點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)間與拉氏鱥Phoxinus lagowskii相同,晚于鱸鯉Percocypris pingipingi。不同種類的仔魚(yú)黑色眼點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)期不同,如鯉Cyprinus carpio在破膜之前就已形成眼點(diǎn),但過(guò)早地出現(xiàn)黑色眼點(diǎn),可能易遭敵害的捕食。眼點(diǎn)出現(xiàn)晚可能是河道產(chǎn)卵魚(yú)類繁殖策略的一種適應(yīng)性。灤河水系馬口魚(yú)仔魚(yú)卵黃囊在出膜后1~4 d被迅速消耗,仔魚(yú)快速生長(zhǎng)。5日齡左右開(kāi)口攝食,其初次攝食時(shí)間與烏原鯉Procypris merus和鱸鯉的主動(dòng)攝食時(shí)間相近,此時(shí)仔魚(yú)處在內(nèi)源營(yíng)養(yǎng)到外源營(yíng)養(yǎng)轉(zhuǎn)換期,該時(shí)期卵黃消耗將盡,內(nèi)源營(yíng)養(yǎng)不能滿足其快速生長(zhǎng)的能量需求,導(dǎo)致該時(shí)段仔魚(yú)的生長(zhǎng)速度放緩。
灤河水系馬口魚(yú)的發(fā)育狀況與遼寧丹東、遼陽(yáng)相比有較大的差異,本研究培育水溫介于丹東和遼陽(yáng)之間,馬口魚(yú)仔魚(yú)卵黃囊約5 d耗盡,而遼寧地區(qū)該時(shí)間長(zhǎng)達(dá)9~12 d,仔魚(yú)開(kāi)始平游、攝食時(shí)間也比本研究長(zhǎng)5 d左右。而我們發(fā)現(xiàn)灤河水系馬口魚(yú)仔魚(yú)發(fā)育各階段時(shí)間所需時(shí)間與浙江地區(qū)的較為近似,包括卵黃囊耗盡、鰾出現(xiàn)和開(kāi)始平游等時(shí)間都較為接近??傮w上灤河水系馬口魚(yú)仔魚(yú)出膜時(shí)的分化程度與各地區(qū)無(wú)差別,各發(fā)育階段的特征等也較為一致,但仔魚(yú)體長(zhǎng)和達(dá)到各發(fā)育階段的時(shí)間與各地區(qū)有一定的差異(表4)。除了溫度的影響外,仔魚(yú)本身的遺傳差異、攝食效率和游泳能力及溶氧、餌料密度和質(zhì)量、培育空間大小等外在條件等均可能對(duì)仔魚(yú)的發(fā)育產(chǎn)生重要影響。但造成差異的原因是單因素9c84dfb112eeaee0fe3d8a412a0bb04e30fc0a042a3c9f0feca191820448a082作用還是多因素的共同作用有待后續(xù)進(jìn)一步探究。
4 結(jié)論
灤河水系馬口魚(yú)卵在水溫19~22 ℃的條件下,歷時(shí)50 h 46 min孵化出膜。培育水溫22~25 ℃條件下,仔魚(yú)至17日齡時(shí)各鰭發(fā)育完全。灤河水系馬口魚(yú)胚胎、仔魚(yú)的發(fā)育順序和特征與其他地區(qū)基本無(wú)差別,達(dá)到各發(fā)育階段的時(shí)間與東北地區(qū)有較大差別而與浙江地區(qū)近似。馬口魚(yú)在我國(guó)廣泛分布,有很大的開(kāi)發(fā)前景,本研究可為華北地區(qū)馬口魚(yú)等小型經(jīng)濟(jì)魚(yú)類的規(guī)模化繁育、人工養(yǎng)殖提供參考,有利于華北地區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖品種的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,對(duì)土著魚(yú)類的種質(zhì)資源保護(hù)和資源養(yǎng)護(hù)也具有重要意義。
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The observation of embryonic and larval development of Opsariichthys bidens in Luanhe River system
YU Qi1,2,GAO Xiaotian1,2,REN Xuelian1,WANG Guodong3,XIA Zhonghui4
(1.Hebei Ocean and Fisheries Science Research Institute, Qinhuangdao 066200, China;
2. Hebei Key Laboratory of Marine Biological Resources and Environment, Qinhuangdao 066200, China;3. Renqiu Aquatic Technology Service Station, Renqiu 062250, China;4.Agricultural and Rural Bureau of Xinglong County, Chengde 067399, China)
Abstract:In order to understand the embryonic and larval development of Opsariichthys bidens (Chinese hooksnout carp) in Luanhe River system, a systematically observation was conducted on it. The results showed that the fertilized eggs were round and sinking, yellow or dark yellow, eggs diameter 1.2~1.4 mm, water-absorbed eggs diameter 1.4~1.6 mm. Under the condition of incubation water temperature of 19~22℃, it underwent 7 stages: blastoderm, cleavage, blastula, gastrula, neurula, organogenesis and hatching, lasting for 50 h 46 min, with total incubation accumulative temperature of 1 054.90 ℃·h. Under the condition of water temperature 22~25 ℃, the average total length of day-old larvae was (6.03±0.24)mm.The eyes were covered with melanin at the age of 2 days. The pectoral fin appeared at the age of 3 days. The swim bladder appeared at the age of 4 days, and the yolk sac was completely consumed at the age of 5 days. The total length of 17-day-old larvae was (14.55±0.40) mm, and the fins were fully developed. The growth characteristics of its early developmental stage (1~17 days old) conform with the formula: y=0.014 5x2+0.262 7x+6.044 3 (R2=0.993 3).
Key words:Luanhe River basin; Opsariichthys bidens; embryonic development; larva development
(收稿日期:2024-05-04)