西瓜、甜瓜果實品質及調控研究進展

湯謐 別之龍 張保才 吳明珠 伊鴻平 馮炯鑫

（1.華中農業大學園藝林學學院，園藝植物生物學教育部重點實驗室，武漢，430070；2.新疆農業科學院哈密瓜研究中心）

西瓜、甜瓜果實品質及調控研究進展

湯謐1別之龍1張保才1吳明珠2伊鴻平2馮炯鑫2

（1.華中農業大學園藝林學學院，園藝植物生物學教育部重點實驗室，武漢，430070；2.新疆農業科學院哈密瓜研究中心）

西瓜甜瓜深受消費者喜愛，但是近年來品質呈現下降的趨勢。西瓜甜瓜的品質包括外觀品質、營養品質和風味品質，而品質的形成又受品種、土壤環境、肥料供應、水分供應、栽培方式、生長調節劑以及采收與貯運等因素的影響，所以要針對以上因素，從改進育種手段和栽培技術2大方面來改良和提高品質。

西瓜 甜瓜 果實 品質 進展

西瓜 （Citrullus vulgarisSchrad.）和甜瓜（Cucumis meloL.）在世界園藝產業中占有重要地位。2006年我國的西瓜種植面積占全球總面積的61.13%，產量占55.49%，甜瓜種植面積占61.13%，產量占70.29%。我國西瓜、甜瓜產業已經成為一個具有國際競爭力和較大經濟增長空間的產業。同時，西瓜、甜瓜也是農民實現增收的高效園藝作物，在增加農戶經濟收入、促進農村經濟發展中發揮了重要作用[1]。

西瓜、甜瓜以果實為消費產品，其果肉甘甜爽口，果汁充沛，品質高低直接影響市場消費。隨著“品質-營養-健康”逐漸成為現代社會生活的主要追求，人們對品質的要求不斷提高。然而近年來，隨著西瓜、甜瓜栽培面積的擴大、產量的提升，其品質卻出現逐年下降的趨勢[2]。因此，本文對西瓜和甜瓜的品質形成及其調控的研究進展進行了綜述，以期為提高西瓜和甜瓜品質提供參考。

1 品質構成因素

1.1 外觀品質

西瓜、甜瓜的外觀品質主要包括果實大小、形狀和果面特征等，是商品性優劣的直接體現，直接影響到人們的喜好。一般要求果實大小適中，整齊規則，不畸形，不裂果，皮色鮮亮，表面光滑，無病斑，無斑塊。甜瓜網紋品種的網紋要美觀。厚皮甜瓜肉厚2.5 cm以上，肉質致密、纖維少。西瓜則要求口味鮮甜、肉質松脆。近年來，特小型西瓜和黃皮西瓜等適應不同消費喜好的品種也陸續問世。

西瓜、甜瓜外觀品質的遺傳方式比較復雜，顏國榮等[3]通過分析152份甜瓜資源的6個果實數量性狀（果皮、果肉厚度、果實表面溝間寬度、果臍大小、果實縱徑和橫徑）得出，各性狀在品種間的變異均大于24.4%，可以利用所選性狀區分有差異的品種。關于西瓜瓤色遺傳規律的研究還不夠深入，研究普遍認為，在西瓜果肉的各種顏色中白色為顯性，而顧衛紅等[4]認為西瓜果肉瓤色的遺傳并不完全由顯、隱性基因控制，還受環境條件的調控。

隨著分子生物學的發展，分子標記技術己逐步應用于遺傳育種的研究中。但是與西瓜甜瓜品質相關的基礎性研究還比較薄弱，目前西瓜數量性狀遺傳規律的研究主要集中在產量與其緊密相關的性狀上[5]。范敏等[6]通過構建分子連鎖圖譜，對西瓜主要果實性狀進行區間作圖，定位了影響果皮硬度的5個QTL，影響果皮厚度的2個QTL，影響單果質量的3個QTL，為開展西瓜果實性狀改良分子標記輔助選擇提供了基礎。

1.2 營養品質

西瓜和甜瓜果實富含糖類，糖的種類和含量是衡量品質的主要依據。早熟西瓜品種和東方甜瓜品種在果實成熟時主要的可溶性糖是葡萄糖和果糖，而中熟和晚熟的西瓜品種和厚皮甜瓜品種的可溶性糖主要是蔗糖[7～8]。

Hashizume等[9]將與西瓜果汁糖度相關的QTL定位于染色體8上，范敏等[6]和郭紹貴等[10]分別定位了西瓜中影響可溶性固形物的4個和2個QTL位點，這些均有利于對西瓜可溶性固形物含量進行標記輔助選擇。也有研究已證實在甜瓜中高蔗糖積累是與單隱性基因sucr相關[11]。

有機酸是果實風味的重要成分，適當的糖酸比才能產生最佳的口感。果實有機酸含量是數量性狀，遺傳較為復雜，一般認為由多基因控制。目前，同時具有高糖和高酸含量的品種——“風味甜瓜”系列問世[12]。該系列甜瓜可溶性固形物含量達17%，可滴定酸含量達0.6%，口感酸甜適中，風味獨特，可適應多樣化市場的需求[13～14]，其遺傳機制還有待深入研究。

由于番茄紅素（Lycopene）在保健方面的顯著功效，近年來頗受人們關注，由于西瓜果實中番茄紅素含量高，且能被人體直接吸收，因此也逐漸受到重視[15～16]。

1.3 風味品質

芳香物質具有較高的感官價值，能刺激消費者的感官及心理，使食品表現自身的特征，因此芳香物質作為品質性狀的重要組成部分日益受到重視。近年來的研究表明，乙酸乙酯在日本厚皮甜瓜果實的香氣形成中起著重要作用[17]，甜瓜品種Honeydew主要含有甜香和黃瓜清香，Galia則散發黃瓜清香，而Cantaloupe富含果香、甜香和花香風味[18]。但是關于芳香物質的遺傳規律和控制基因的研究較少。

2 品質影響因素及調控措施

品質性狀多為多基因或寡基因控制的數量性狀或數量—質量性狀，其表型易受環境影響。因此，要獲得高品質產品，不僅要選擇優良品種，還應合理有效的控制環境條件。

2.1 品種

品質因品種而異，選擇高產優質品種是提高品質的前提和關鍵。目前較理想的西瓜品種有早佳（84-24）、黑美人、早春紅玉、萬福來等，甜瓜品種有伊麗莎白、狀元、蜜世界、黃皮98-18等。適合南方多雨地區設施栽培的專用西瓜新品種有抗病蘇蜜與抗病京欣等，甜瓜新品種有維多利亞、白雪公主、珍珠等。

近幾十年來我國在西瓜甜瓜育種的過程中很多品種相互雜交，造成品種的遺傳基礎越來越狹窄。現代育種工作應結合傳統常規方法與基因工程手段[19～20]，進一步利用資源、培育新的品種。

2.2 土壤環境

西瓜甜瓜根系發達，耐旱不耐澇，再生能力弱，不耐移植，以沙壤土種植最好，適宜土壤pH值為5.0～7.0，能耐輕度鹽堿。隨著國內外有機農業的迅速發展，有機生態型無土栽培方式日益受到推崇。從養分的投入與吸收的角度來看，基質栽培條件下植株對養分的吸收利用率更高[21～22]。

2.3 肥料供應

西瓜甜瓜由于生長期短、生長量大，而對養分要求較高。合理施肥是獲取高產優質的重要環節。在選用優良品種的前提下，以增施優質有機肥為基礎，做到控制氮肥用量，穩定磷肥用量，增加鉀肥用量，并按照不同生育期、長勢、土壤和氣候條件，適時定量施肥。

①無機肥對營養品質的影響 氮肥研究表明，一定范圍內隨著施氮量的增加，果實含糖量和VC也增加，但是施肥過量就有下降趨勢，因此平衡施肥很重要[23～24]。營養液濃度模型“中—高—中”可顯著提高甜瓜的可溶性糖、可溶性蛋白和VC的含量[25]。土壤或基質栽培純氮用量 300～350 kg/hm2較合適[26～27]。磷肥研究表明，無籽西瓜對磷肥較為敏感，若過量施磷，則白籽變大、變黃、變硬，以致出現著色秕籽[28]。150 kg/hm2的施磷量對于提高西瓜產量和改善西瓜口感效果較好[29]。鉀肥研究表明，隨著鉀肥施用量的增加，西瓜VC、糖含量有所提高[30]。林多等[31]認為在施足基肥的基礎上，施K2O 337.5 kg/hm2時果實含糖量高、口感好。張愛慧[32]與唐小付等[33]在甜瓜無土栽培下所用鉀濃度的研究結果有一定差異，可能與所用品種不同有關。微量元素肥研究表明，厚皮甜瓜深液流水培條件營養液中，鉀490 mg/L，鈣206 mg/L，鎂65 mg/L的試驗處理能顯著提高果實的產量和品質，另外錳濃度以0.5～2.0 mg/L為宜[34]。牛慶良等[35]發現，在基質中增施鋅肥可以提高甜瓜果實中甜味和鮮味氨基酸含量，改善果實風味。

②有機肥對營養品質的影響 有機肥不僅能保證養分的及時供應，還能增加土壤有機質含量，改良土壤理化性狀，與測土配方施肥相結合，是提高西瓜產量和品質的有效措施之一，也是改善農業生態環境、綜合解決農田有機質缺乏問題的有效途徑之一。陸利民等[36]指出，適當增加有機肥減少化肥用量對西瓜的產量和品質能產生積極的影響。每1 m3基質增施8 kg發酵雞糞能提高小型西瓜京秀的單瓜質量和產量，每1 m3基質增施15 kg發酵雞糞其可溶性固形物和VC含量增加顯著[37]。沼肥[38]、生物肥[39]、腐殖質[40]也是優質有機肥，能滿足整個生長期的養分需求。

2.4 水分供應

節水是當今農業可持續發展的重要內容。滴灌較傳統的漫灌方式平均每季度節水1 485 t/hm2，是漫灌用水量的1/5，西瓜平均增產3 150 kg/hm2[41]。當土壤水分達到田間持水量的 70.92%～81.24%，LAI在1.32～1.44時，西瓜植株生長快，長勢健壯，果實膨大快，品質好[42]。大棚栽培中以土壤含水量90%為灌水量標準，既可節約灌溉用水又不影響甜瓜品質[43]。

2.5 栽培方式

近年來西瓜甜瓜設施栽培面積穩步增長，特別是日光溫室和塑料大棚的發展尤為迅速。西瓜甜瓜最基本的特性是喜溫、喜強光、怕澇，因此適合設施栽培，特別是在長江流域及其以南地區設施防雨栽培。

整枝是控制生長、促進結果的主要措施，需要根據品種的長勢、栽培目的、種植密度等因素靈活掌握。通常早熟栽培應增加種植密度，減少蔓數，以增加果數提高早期產量；反之露地栽培則應減少種植株數，增加蔓數以提高葉面積，增大果形，達到增產的目的。陳克農等[44]研究表明，西瓜吊蔓栽培采收期較匐地西瓜提前5 d，中心可溶性固形物含量、含糖量分別較其高0.6%，1.4%，外觀品質好。Rodriguez等[45]認為，立架栽培甜瓜種植密度以3.3株/m2最好。西瓜栽培一般雙蔓或3蔓整枝應用較普遍，而甜瓜則留雙蔓由主蔓留1個瓜或單蔓整枝單株留1個瓜。

2.6 生長調節劑

齊振宇等[46]的研究表明，施用外源IAA可以減輕和延緩網紋甜瓜植株早衰，提升果實品質并增加產量。嫁接往往導致品質下降，通過用不同濃度的赤霉素（GA）和脫落酸（ABA）在嫁接西瓜坐果后對果實進行噴施處理，可不同程度地提高可溶性糖含量[47]。

2.7 采收與貯運

西瓜甜瓜多集中上市，若貯藏保鮮方法得當，可延長供應期，豐富市場供應。要做好貯藏保鮮，首先要適時采收，選八成熟、無病、無傷口、果形端正的優質瓜，采收時用剪刀剪斷果柄基部，保留果柄。避免機械損傷，盡量平穩裝運，西瓜最好能實行產地貯藏，減少長途運輸。采收后貯藏的環境也影響果實品質。王文生等[48]和Oms-Oliu等[49]認為，在氣調貯藏時，O2濃度不高于6%可使甜瓜果實保持較好的品質，延長貨架期。在不產生異味的前提下，貯藏溫度愈低果實肉質風味愈好，但低溫易出現冷害。趙華等[50]認為，低于12℃西瓜產生冷害。徐蘭等[51]研究表明，3℃的貯藏溫度明顯延緩了雪里紅品質的下降，貯藏保鮮效果好。而劉芳等[52]研究認為，7～8℃是天露、黃河蜜和玉金香較適宜的貯藏溫度。這些研究說明貯藏溫度與品種密切相關。近年的研究也表明一定的熱處理可有效延長甜瓜的貯藏期[53～54]。

3 展望

綜上所述，國內外對西瓜甜瓜品質研究有著廣泛和全面的探索。其中，品質育種趨向多樣化，在育種目標上由單抗品種轉向多抗品種、抗病育種兼顧高品質，在育種方法上采取生物技術和常規育種相結合的方式。在常規育種中，品質性狀的測試過程繁瑣，而借助分子生物學手段研究品質是種質改良與創新的必然趨勢。目前主要采用數量性狀位點（QTL）定位與數理統計相結合的方法，利用分子標記輔助篩選技術來提高有利基因的頻率和進行雜種優勢預測，已經定位的分子標記的應用將大大加快數量性狀選擇的效率和遺傳改良進度。因此在今后的研究中，必須加快品質性狀的分子遺傳學研究，使提高品質與改良育種進入一個經濟、實效、全面發展的新局面。

西瓜甜瓜的品質除了與品種的遺傳特性有關外，與栽培環境、施肥技術、灌溉技術、植株調整、采收和貯藏等關系密切，近年來消費者普遍反映的西瓜甜瓜品質下降的原因，與農戶單一性施用化學肥料、盲目提早采收導致生瓜上市等因素密不可分，因此要提高西瓜和甜瓜的品質，必須制定科學合理的西瓜甜瓜栽培技術規程，同時對采收時期、貯藏運輸條件進行嚴格控制，才能使上市的西瓜甜瓜品質得到可靠保障。此外，應加強西瓜甜瓜果實品質形成與調控的基礎性研究，闡明西瓜甜瓜品質形成的規律，提出有效的品質調控措施，促進西瓜甜瓜產業的可持續發展。

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Progress of Fruit Quality and Control in Watermelon and Melon

TANG Mi1,BIE Zhilong1,ZHANG Baocai1,WU Mingzhu2,YI Hongping2,FENG Jiongxin2
(1.College of Horticulture and Forestry,Huazhong Agricultural University/Key Laboratory of Horticultural Plant Biology,
Ministry of Education,Wuhan 430070;2.Research Center of Cantaloup,Xinjiang Academy of Agricultural Science)

Watermelon and melon are popular fruits,but their qualities have decreased in recent years.The qualities of watermelon and melon includes outer appearance,nutrition and flavor qualities,and they are affected by many factors such as cultivar,soil condition,fertilizer supply,water supply,cultivate means,growth regulator,harvest,storage,and etc. Breeding methods and culture techniques should be considered to improve the qualities of watermelon and melon.

Watermelon;Melon;Fruit;Quality;Progress

10.3865/j.issn.1001-3547(x).2009.02.003

湯謐（1981-），女，在讀博士生，主要從事甜瓜設施栽培與品質調控研究。

別之龍，通信作者，電話：027-87286908，13667263529。E-mail：biezl001@yahoo.com.cn

2009-01-16