西瓜、甜瓜果实品质及调控研究进展

汤谧 别之龙 张保才 吴明珠 伊鸿平 冯炯鑫

（1.华中农业大学园艺林学学院，园艺植物生物学教育部重点实验室，武汉，430070；2.新疆农业科学院哈密瓜研究中心）

西瓜、甜瓜果实品质及调控研究进展

汤谧1别之龙1张保才1吴明珠2伊鸿平2冯炯鑫2

（1.华中农业大学园艺林学学院，园艺植物生物学教育部重点实验室，武汉，430070；2.新疆农业科学院哈密瓜研究中心）

西瓜甜瓜深受消费者喜爱，但是近年来品质呈现下降的趋势。西瓜甜瓜的品质包括外观品质、营养品质和风味品质，而品质的形成又受品种、土壤环境、肥料供应、水分供应、栽培方式、生长调节剂以及采收与贮运等因素的影响，所以要针对以上因素，从改进育种手段和栽培技术2大方面来改良和提高品质。

西瓜 甜瓜 果实 品质 进展

西瓜 （Citrullus vulgarisSchrad.）和甜瓜（Cucumis meloL.）在世界园艺产业中占有重要地位。2006年我国的西瓜种植面积占全球总面积的61.13%，产量占55.49%，甜瓜种植面积占61.13%，产量占70.29%。我国西瓜、甜瓜产业已经成为一个具有国际竞争力和较大经济增长空间的产业。同时，西瓜、甜瓜也是农民实现增收的高效园艺作物，在增加农户经济收入、促进农村经济发展中发挥了重要作用[1]。

西瓜、甜瓜以果实为消费产品，其果肉甘甜爽口，果汁充沛，品质高低直接影响市场消费。随着“品质-营养-健康”逐渐成为现代社会生活的主要追求，人们对品质的要求不断提高。然而近年来，随着西瓜、甜瓜栽培面积的扩大、产量的提升，其品质却出现逐年下降的趋势[2]。因此，本文对西瓜和甜瓜的品质形成及其调控的研究进展进行了综述，以期为提高西瓜和甜瓜品质提供参考。

1 品质构成因素

1.1 外观品质

西瓜、甜瓜的外观品质主要包括果实大小、形状和果面特征等，是商品性优劣的直接体现，直接影响到人们的喜好。一般要求果实大小适中，整齐规则，不畸形，不裂果，皮色鲜亮，表面光滑，无病斑，无斑块。甜瓜网纹品种的网纹要美观。厚皮甜瓜肉厚2.5 cm以上，肉质致密、纤维少。西瓜则要求口味鲜甜、肉质松脆。近年来，特小型西瓜和黄皮西瓜等适应不同消费喜好的品种也陆续问世。

西瓜、甜瓜外观品质的遗传方式比较复杂，颜国荣等[3]通过分析152份甜瓜资源的6个果实数量性状（果皮、果肉厚度、果实表面沟间宽度、果脐大小、果实纵径和横径）得出，各性状在品种间的变异均大于24.4%，可以利用所选性状区分有差异的品种。关于西瓜瓤色遗传规律的研究还不够深入，研究普遍认为，在西瓜果肉的各种颜色中白色为显性，而顾卫红等[4]认为西瓜果肉瓤色的遗传并不完全由显、隐性基因控制，还受环境条件的调控。

随着分子生物学的发展，分子标记技术己逐步应用于遗传育种的研究中。但是与西瓜甜瓜品质相关的基础性研究还比较薄弱，目前西瓜数量性状遗传规律的研究主要集中在产量与其紧密相关的性状上[5]。范敏等[6]通过构建分子连锁图谱，对西瓜主要果实性状进行区间作图，定位了影响果皮硬度的5个QTL，影响果皮厚度的2个QTL，影响单果质量的3个QTL，为开展西瓜果实性状改良分子标记辅助选择提供了基础。

1.2 营养品质

西瓜和甜瓜果实富含糖类，糖的种类和含量是衡量品质的主要依据。早熟西瓜品种和东方甜瓜品种在果实成熟时主要的可溶性糖是葡萄糖和果糖，而中熟和晚熟的西瓜品种和厚皮甜瓜品种的可溶性糖主要是蔗糖[7～8]。

Hashizume等[9]将与西瓜果汁糖度相关的QTL定位于染色体8上，范敏等[6]和郭绍贵等[10]分别定位了西瓜中影响可溶性固形物的4个和2个QTL位点，这些均有利于对西瓜可溶性固形物含量进行标记辅助选择。也有研究已证实在甜瓜中高蔗糖积累是与单隐性基因sucr相关[11]。

有机酸是果实风味的重要成分，适当的糖酸比才能产生最佳的口感。果实有机酸含量是数量性状，遗传较为复杂，一般认为由多基因控制。目前，同时具有高糖和高酸含量的品种——“风味甜瓜”系列问世[12]。该系列甜瓜可溶性固形物含量达17%，可滴定酸含量达0.6%，口感酸甜适中，风味独特，可适应多样化市场的需求[13～14]，其遗传机制还有待深入研究。

由于番茄红素（Lycopene）在保健方面的显著功效，近年来颇受人们关注，由于西瓜果实中番茄红素含量高，且能被人体直接吸收，因此也逐渐受到重视[15～16]。

1.3 风味品质

芳香物质具有较高的感官价值，能刺激消费者的感官及心理，使食品表现自身的特征，因此芳香物质作为品质性状的重要组成部分日益受到重视。近年来的研究表明，乙酸乙酯在日本厚皮甜瓜果实的香气形成中起着重要作用[17]，甜瓜品种Honeydew主要含有甜香和黄瓜清香，Galia则散发黄瓜清香，而Cantaloupe富含果香、甜香和花香风味[18]。但是关于芳香物质的遗传规律和控制基因的研究较少。

2 品质影响因素及调控措施

品质性状多为多基因或寡基因控制的数量性状或数量—质量性状，其表型易受环境影响。因此，要获得高品质产品，不仅要选择优良品种，还应合理有效的控制环境条件。

2.1 品种

品质因品种而异，选择高产优质品种是提高品质的前提和关键。目前较理想的西瓜品种有早佳（84-24）、黑美人、早春红玉、万福来等，甜瓜品种有伊丽莎白、状元、蜜世界、黄皮98-18等。适合南方多雨地区设施栽培的专用西瓜新品种有抗病苏蜜与抗病京欣等，甜瓜新品种有维多利亚、白雪公主、珍珠等。

近几十年来我国在西瓜甜瓜育种的过程中很多品种相互杂交，造成品种的遗传基础越来越狭窄。现代育种工作应结合传统常规方法与基因工程手段[19～20]，进一步利用资源、培育新的品种。

2.2 土壤环境

西瓜甜瓜根系发达，耐旱不耐涝，再生能力弱，不耐移植，以沙壤土种植最好，适宜土壤pH值为5.0～7.0，能耐轻度盐碱。随着国内外有机农业的迅速发展，有机生态型无土栽培方式日益受到推崇。从养分的投入与吸收的角度来看，基质栽培条件下植株对养分的吸收利用率更高[21～22]。

2.3 肥料供应

西瓜甜瓜由于生长期短、生长量大，而对养分要求较高。合理施肥是获取高产优质的重要环节。在选用优良品种的前提下，以增施优质有机肥为基础，做到控制氮肥用量，稳定磷肥用量，增加钾肥用量，并按照不同生育期、长势、土壤和气候条件，适时定量施肥。

①无机肥对营养品质的影响 氮肥研究表明，一定范围内随着施氮量的增加，果实含糖量和VC也增加，但是施肥过量就有下降趋势，因此平衡施肥很重要[23～24]。营养液浓度模型“中—高—中”可显著提高甜瓜的可溶性糖、可溶性蛋白和VC的含量[25]。土壤或基质栽培纯氮用量 300～350 kg/hm2较合适[26～27]。磷肥研究表明，无籽西瓜对磷肥较为敏感，若过量施磷，则白籽变大、变黄、变硬，以致出现着色秕籽[28]。150 kg/hm2的施磷量对于提高西瓜产量和改善西瓜口感效果较好[29]。钾肥研究表明，随着钾肥施用量的增加，西瓜VC、糖含量有所提高[30]。林多等[31]认为在施足基肥的基础上，施K2O 337.5 kg/hm2时果实含糖量高、口感好。张爱慧[32]与唐小付等[33]在甜瓜无土栽培下所用钾浓度的研究结果有一定差异，可能与所用品种不同有关。微量元素肥研究表明，厚皮甜瓜深液流水培条件营养液中，钾490 mg/L，钙206 mg/L，镁65 mg/L的试验处理能显著提高果实的产量和品质，另外锰浓度以0.5～2.0 mg/L为宜[34]。牛庆良等[35]发现，在基质中增施锌肥可以提高甜瓜果实中甜味和鲜味氨基酸含量，改善果实风味。

②有机肥对营养品质的影响 有机肥不仅能保证养分的及时供应，还能增加土壤有机质含量，改良土壤理化性状，与测土配方施肥相结合，是提高西瓜产量和品质的有效措施之一，也是改善农业生态环境、综合解决农田有机质缺乏问题的有效途径之一。陆利民等[36]指出，适当增加有机肥减少化肥用量对西瓜的产量和品质能产生积极的影响。每1 m3基质增施8 kg发酵鸡粪能提高小型西瓜京秀的单瓜质量和产量，每1 m3基质增施15 kg发酵鸡粪其可溶性固形物和VC含量增加显著[37]。沼肥[38]、生物肥[39]、腐殖质[40]也是优质有机肥，能满足整个生长期的养分需求。

2.4 水分供应

节水是当今农业可持续发展的重要内容。滴灌较传统的漫灌方式平均每季度节水1 485 t/hm2，是漫灌用水量的1/5，西瓜平均增产3 150 kg/hm2[41]。当土壤水分达到田间持水量的 70.92%～81.24%，LAI在1.32～1.44时，西瓜植株生长快，长势健壮，果实膨大快，品质好[42]。大棚栽培中以土壤含水量90%为灌水量标准，既可节约灌溉用水又不影响甜瓜品质[43]。

2.5 栽培方式

近年来西瓜甜瓜设施栽培面积稳步增长，特别是日光温室和塑料大棚的发展尤为迅速。西瓜甜瓜最基本的特性是喜温、喜强光、怕涝，因此适合设施栽培，特别是在长江流域及其以南地区设施防雨栽培。

整枝是控制生长、促进结果的主要措施，需要根据品种的长势、栽培目的、种植密度等因素灵活掌握。通常早熟栽培应增加种植密度，减少蔓数，以增加果数提高早期产量；反之露地栽培则应减少种植株数，增加蔓数以提高叶面积，增大果形，达到增产的目的。陈克农等[44]研究表明，西瓜吊蔓栽培采收期较匐地西瓜提前5 d，中心可溶性固形物含量、含糖量分别较其高0.6%，1.4%，外观品质好。Rodriguez等[45]认为，立架栽培甜瓜种植密度以3.3株/m2最好。西瓜栽培一般双蔓或3蔓整枝应用较普遍，而甜瓜则留双蔓由主蔓留1个瓜或单蔓整枝单株留1个瓜。

2.6 生长调节剂

齐振宇等[46]的研究表明，施用外源IAA可以减轻和延缓网纹甜瓜植株早衰，提升果实品质并增加产量。嫁接往往导致品质下降，通过用不同浓度的赤霉素（GA）和脱落酸（ABA）在嫁接西瓜坐果后对果实进行喷施处理，可不同程度地提高可溶性糖含量[47]。

2.7 采收与贮运

西瓜甜瓜多集中上市，若贮藏保鲜方法得当，可延长供应期，丰富市场供应。要做好贮藏保鲜，首先要适时采收，选八成熟、无病、无伤口、果形端正的优质瓜，采收时用剪刀剪断果柄基部，保留果柄。避免机械损伤，尽量平稳装运，西瓜最好能实行产地贮藏，减少长途运输。采收后贮藏的环境也影响果实品质。王文生等[48]和Oms-Oliu等[49]认为，在气调贮藏时，O2浓度不高于6%可使甜瓜果实保持较好的品质，延长货架期。在不产生异味的前提下，贮藏温度愈低果实肉质风味愈好，但低温易出现冷害。赵华等[50]认为，低于12℃西瓜产生冷害。徐兰等[51]研究表明，3℃的贮藏温度明显延缓了雪里红品质的下降，贮藏保鲜效果好。而刘芳等[52]研究认为，7～8℃是天露、黄河蜜和玉金香较适宜的贮藏温度。这些研究说明贮藏温度与品种密切相关。近年的研究也表明一定的热处理可有效延长甜瓜的贮藏期[53～54]。

3 展望

综上所述，国内外对西瓜甜瓜品质研究有着广泛和全面的探索。其中，品质育种趋向多样化，在育种目标上由单抗品种转向多抗品种、抗病育种兼顾高品质，在育种方法上采取生物技术和常规育种相结合的方式。在常规育种中，品质性状的测试过程繁琐，而借助分子生物学手段研究品质是种质改良与创新的必然趋势。目前主要采用数量性状位点（QTL）定位与数理统计相结合的方法，利用分子标记辅助筛选技术来提高有利基因的频率和进行杂种优势预测，已经定位的分子标记的应用将大大加快数量性状选择的效率和遗传改良进度。因此在今后的研究中，必须加快品质性状的分子遗传学研究，使提高品质与改良育种进入一个经济、实效、全面发展的新局面。

西瓜甜瓜的品质除了与品种的遗传特性有关外，与栽培环境、施肥技术、灌溉技术、植株调整、采收和贮藏等关系密切，近年来消费者普遍反映的西瓜甜瓜品质下降的原因，与农户单一性施用化学肥料、盲目提早采收导致生瓜上市等因素密不可分，因此要提高西瓜和甜瓜的品质，必须制定科学合理的西瓜甜瓜栽培技术规程，同时对采收时期、贮藏运输条件进行严格控制，才能使上市的西瓜甜瓜品质得到可靠保障。此外，应加强西瓜甜瓜果实品质形成与调控的基础性研究，阐明西瓜甜瓜品质形成的规律，提出有效的品质调控措施，促进西瓜甜瓜产业的可持续发展。

[1]刘君璞，许勇，孙小武，等.我国西瓜甜瓜产业“十一五”的展望及建议[J].中国瓜菜，2006（1）：1-3.

[2]王崇启，焦自高，董玉梅.影响山东省厚皮甜瓜品质下降的原因及对策[J].中国西瓜甜瓜，1999（1）：24-25.

[3]颜国荣，王威，马艳明，等.甜瓜种质资源若干果实数量性状差异研究及分级探讨[J].新疆农业科学，2006，43（4）：328-331.

[4]顾卫红，张燕，郑洪建.西瓜的瓤色遗传及其环境调控作用[J].上海农业学报，2002，18（3）：43-46.

[5]张帆，宫国义，王倩，等.西瓜品质构成分析[J].果树学报，2006，23（2）：266-269.

[6]范敏，许勇，张海英，等.西瓜果实性状QTL定位及其遗传效应分析[J].遗传学报，2000，27（10）：902-910.

[7]杨玉梅，张显，于蓉，等.西瓜不同种质资源糖分积累规律的研究[J].西北农业学报，2006，15（6）：696-698.

[8]张明方，李志凌，陈昆松，等.网纹甜瓜发育果实糖分积累与蔗糖代谢参与酶的关系[J].植物生理与分子生物学学报，2003，29（5）：455-462.

[9]Hashizume T，Shimamoto I，Hirai M.Construction of a linkage map and QTL analysis of horticultural traits for watermelon using RAPD，RFLP and ISSR markers[J].Theoretical and Applied Genetics，2003，106（5）：779-785.

[10]郭绍贵，许勇，张海英，等.同环境条件下西瓜果实可溶性固形物含量的QTL分析[J].分子植物育种，2006，4（3）：393-398.

[11]Burger Y，Saar U，Katzir N，et al.A single recessive gene for sucrose accumulation in Cucumis melo fruit[J]. Journal of the American Society for Horticultural Science，2002，127：938-943.

[12]吴明珠.当前西瓜甜瓜育种主要动态及今后育种目标研讨[J].中国西瓜甜瓜，2003（3）：1-3.

[13]汤谧，别之龙，张保才，等.“风味3号”甜瓜特性和果实品质研究初报[J].华中农业大学学报，2008，27（3）：71-75.

[14]汤谧，别之龙，吴明珠，等.“风味2号”甜瓜果实发育和品质变化的初步研究[J].核农学报，2008，22（4）：474-477.

[15]Perkins-Veazie P，Collins J K.Flesh quality and lycopene stability of fresh-cut watermelon[J].Postharvest Biology and Technology，2004，31：159-166.

[16]康保珊，赵文恩.西瓜八氢番茄红素合成酶基因片段的克隆和序列分析[J].西北植物学报，2007，27（5）：859-863.

[17]张东晓.日本关于厚皮甜瓜若干品种香气成分的研究[J].中国西瓜甜瓜，2002（2）：45-46.

[18]Kourkoutas D，Elmore J S，Mottram D S.Comparison of the volatile compositions and flavour properties of cantaloupe，Galia and honeydew muskmelons[J].Food Chemistry，2006，97：95-102.

[19]张爱萍，王晓武，张岳莉，等.西瓜种质资源遗传多样性的SRAP分析[J].中国农学通报，2008，24（4）：115-120.

[20]李晓慧，王从彦，常高正.分子标记技术在西瓜遗传育种上的应用[J].分子植物育种，2008，6（2）：329-334.

[21]邹国元，成春彦，王美菊，等.基质栽培对西瓜甜瓜产量和品质的影响[J].中国西瓜甜瓜，2004（5）：9-10.

[22]Vargas P F，Castoldi R，Charlo H C D，et al.Quality of net melon （Cucumis meloL.）in function of the culture system[J].Cienciae Agrotecnologia，2008，32（1）：137-142.

[23]鲁运江.氮肥不同用量对西瓜产量和品质的影响[J].土壤肥料，1997（4）：48-51.

[24]黄庆，孙映波，谢汝升，等.不同氮素水平对厚皮甜瓜品质和产量的影响[J].广东农业科学，2000（3）：34-35.

[25]许如意，别之龙，黄丹枫.基质栽培中氮素浓度分段管理对网纹甜瓜干物质分配和品质的影响[J].中国土壤与肥料，2007（6）：31-33.

[26]陈钢，宋桥生，吴礼树，等.不同供氮水平对西瓜产量和品质的影响[J].华中农业大学学报，2007，6（4）：472-475.

[27]Coelho E L，Fontes P C R，Finger F L，et al.Muskmelon fruit quality as affected by nitrogen rates[J].Bragantia，2003，62（2）：173-178.

[28]李择仕.若干栽培因素对无籽西瓜品质的影响[J].中国西瓜甜瓜，1994（1）：16-18.

[29]陈钢，吴礼树，李煜华，等.不同供磷水平对西瓜产量和品质的影响[J].植物营养与肥料学报，2007，13（6）：1 189-1 192.

[30]熊伟，吉建国.钾肥对西瓜产量和品质的影响[J].江苏农业科学，1997（4）：50.

[31]林多，黄丹枫，杨延杰，等.营养液浓度对基质栽培网纹甜瓜生长和品质的影响[J].华北农学报，2007，22（2）：184-186.

[32]张爱慧.氮钾营养对甜瓜生理效应及品质的影响[J].金陵科技学院学报，2004，20（3）：55-58.

[33]唐小付，龙明华，于文进.不同钾、钙、镁水平对厚皮甜瓜产量和品质的影响[J].北方园艺，2008（4）：17-20.

[34]唐小付，龙明华，梁勇生，等.锰对厚皮甜瓜生长发育和产量品质的影响[J].中国蔬菜，2005（8）：7-9.

[35]牛庆良，黄丹枫，赵志昆.增施锌肥对基质培甜瓜品质的影响[J].上海交通大学学报：农业科学版，2006，24（3）：235-239.

[36]陆利民，陆建忠.西瓜生产中增施有机肥减少无机肥试验初报[J].上海农业科技，2007（4）：73.

[37]孙志鸿，李振山，杨朝选，等.无土栽培有机肥含量对小西瓜产量和品质的影响[J].中国瓜菜，2007（1）：7-10.

[38]占义清，郑福英.沼肥在西瓜生产中的应用效果[J].中国沼气，2006，24（1）：50-51.

[39]黄信群，张艳新.西瓜施用活性有机生物肥的品质和增产效果[J].广西农学报，2002（1）：10-12.

[40]孙静，白迎娟，左威.腐殖质有机肥在甜瓜上的试验结果初报[J].腐植酸，2005（4）：36-37.

[41]卢永辉，何礼新，邓坤章.西瓜膜下滴灌节水技术试验报告[J].广西农学报，2007，22（6）：9-11.

[42]吴桂林，王克勤.不同水分供应对西瓜营养和果实生长及果实品质的影响[J].河北农业大学学报，2008，31（2）：37-41.

[43]Zeng C Z，Bie Z L，Yuan B Z.Determination of optimum irrigation water amount for drip-irrigated muskmelon（Cucumis meloL.）in plastic greenhouse[J].Agricultural Water Management，2008(9):19

[44]陈克农，张鹏.吊蔓栽培对大棚西瓜生长发育及产量品质影响[J].北方园艺，2001（2）：52.

[45]Rodriguez J C，Shaw N L，Cantliffe D J.Influence of plant density on yield and fruit quality of green housegrown galia muskmelons[J].Hort Technology，2007，17（4）：580-585.

[46]齐振宇，虞慧芳，李必元.外源IAA与整枝方式对网纹甜瓜栽培后期的影响[J].浙江农业科学，2008（1）：22-25.

[47]王彦波，鲜开梅，刘慧英.外源激素对嫁接西瓜糖分积累的影响[J].北方园艺，2007（10）：27-29.

[48]王文生，陈存坤，冯炯琦，等.气调贮藏对新疆厚皮甜瓜采后生理及贮藏效果的影响[J].农产品加工，2008（4）：67-69.

[49]Oms-Oliu G，Raybaudi-Massilia Martinez R M，et al.Effect of superatmospheric and low oxygen modified atmospheres on shelf-life extension of fresh-cut melon[J].Food Control，2008,19：191-199.

[50]赵华，胡鸿，吴肇志.西瓜冷害与贮藏温度和贮藏期的关系[J].园艺学报，1992，19（2）：140-146.

[51]徐兰，程秋华，顾海峰，等.沪产哈密瓜采后贮藏温度对品质的影响[J].上海农业学报，2007，23（4）：121-123.

[52]刘芳，王春林，张玉鑫，等.温度对白兰瓜果实贮藏效果的影响[J].食品科学，2006，27（6）：230-233.

[53]张辉，耿守东，王静.热处理对采后甜瓜品质的影响[J].北方园艺，2008（2）：20-22.

[54]Lamikanra O，Watson M A.Mild heat and calcium treatment effects on fresh-cut cantaloupe melon during storage [J].Food Chemistry，2007,102：1 383-1 388.

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

汤谧（1981-），女，在读博士生，主要从事甜瓜设施栽培与品质调控研究。

别之龙，通信作者，电话：027-87286908，13667263529。E-mail：biezl001@yahoo.com.cn

2009-01-16