西瓜、甜瓜果實(shí)品質(zhì)及調(diào)控研究進(jìn)展

湯謐 別之龍 張保才 吳明珠 伊鴻平 馮炯鑫

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院，園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢，430070；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈密瓜研究中心）

西瓜、甜瓜果實(shí)品質(zhì)及調(diào)控研究進(jìn)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(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院，園藝植物生物學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢，430070；2.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈密瓜研究中心）

西瓜甜瓜深受消費(fèi)者喜愛，但是近年來品質(zhì)呈現(xiàn)下降的趨勢。西瓜甜瓜的品質(zhì)包括外觀品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)和風(fēng)味品質(zhì)，而品質(zhì)的形成又受品種、土壤環(huán)境、肥料供應(yīng)、水分供應(yīng)、栽培方式、生長調(diào)節(jié)劑以及采收與貯運(yùn)等因素的影響，所以要針對以上因素，從改進(jìn)育種手段和栽培技術(shù)2大方面來改良和提高品質(zhì)。

西瓜 甜瓜 果實(shí) 品質(zhì) 進(jìn)展

西瓜 （Citrullus vulgarisSchrad.）和甜瓜（Cucumis meloL.）在世界園藝產(chǎn)業(yè)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(chǎn)量占55.49%，甜瓜種植面積占61.13%，產(chǎn)量占70.29%。我國西瓜、甜瓜產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為一個具有國際競爭力和較大經(jīng)濟(jì)增長空間的產(chǎn)業(yè)。同時，西瓜、甜瓜也是農(nóng)民實(shí)現(xiàn)增收的高效園藝作物，在增加農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收入、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮了重要作用[1]。

西瓜、甜瓜以果實(shí)為消費(fèi)產(chǎn)品，其果肉甘甜爽口，果汁充沛，品質(zhì)高低直接影響市場消費(fèi)。隨著“品質(zhì)-營養(yǎng)-健康”逐漸成為現(xiàn)代社會生活的主要追求，人們對品質(zhì)的要求不斷提高。然而近年來，隨著西瓜、甜瓜栽培面積的擴(kuò)大、產(chǎn)量的提升，其品質(zhì)卻出現(xiàn)逐年下降的趨勢[2]。因此，本文對西瓜和甜瓜的品質(zhì)形成及其調(diào)控的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述，以期為提高西瓜和甜瓜品質(zhì)提供參考。

1 品質(zhì)構(gòu)成因素

1.1 外觀品質(zhì)

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

西瓜、甜瓜外觀品質(zhì)的遺傳方式比較復(fù)雜，顏國榮等[3]通過分析152份甜瓜資源的6個果實(shí)數(shù)量性狀（果皮、果肉厚度、果實(shí)表面溝間寬度、果臍大小、果實(shí)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(qū)分有差異的品種。關(guān)于西瓜瓤色遺傳規(guī)律的研究還不夠深入，研究普遍認(rèn)為，在西瓜果肉的各種顏色中白色為顯性，而顧衛(wèi)紅等[4]認(rèn)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(huán)境條件的調(diào)控。

隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，分子標(biāo)記技術(shù)己逐步應(yīng)用于遺傳育種的研究中。但是與西瓜甜瓜品質(zhì)相關(guān)的基礎(chǔ)性研究還比較薄弱，目前西瓜數(shù)量性狀遺傳規(guī)律的研究主要集中在產(chǎn)量與其緊密相關(guān)的性狀上[5]。范敏等[6]通過構(gòu)建分子連鎖圖譜，對西瓜主要果實(shí)性狀進(jìn)行區(qū)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(zhì)量的3個QTL，為開展西瓜果實(shí)性狀改良分子標(biāo)記輔助選擇提供了基礎(chǔ)。

1.2 營養(yǎng)品質(zhì)

西瓜和甜瓜果實(shí)富含糖類，糖的種類和含量是衡量品質(zhì)的主要依據(jù)。早熟西瓜品種和東方甜瓜品種在果實(shí)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(guān)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(diǎn)，這些均有利于對西瓜可溶性固形物含量進(jìn)行標(biāo)記輔助選擇。也有研究已證實(shí)在甜瓜中高蔗糖積累是與單隱性基因sucr相關(guān)[11]。

有機(jī)酸是果實(shí)風(fēng)味的重要成分，適當(dāng)?shù)奶撬岜炔拍墚a(chǎn)生最佳的口感。果實(shí)有機(jī)酸含量是數(shù)量性狀，遺傳較為復(fù)雜，一般認(rèn)為由多基因控制。目前，同時具有高糖和高酸含量的品種——“風(fēng)味甜瓜”系列問世[12]。該系列甜瓜可溶性固形物含量達(dá)17%，可滴定酸含量達(dá)0.6%，口感酸甜適中，風(fēng)味獨(dú)特，可適應(yīng)多樣化市場的需求[13～14]，其遺傳機(jī)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(guān)注，由于西瓜果實(shí)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(fēng)味品質(zhì)

芳香物質(zhì)具有較高的感官價值，能刺激消費(fèi)者的感官及心理，使食品表現(xiàn)自身的特征，因此芳香物質(zhì)作為品質(zhì)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(shí)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(fā)黃瓜清香，而Cantaloupe富含果香、甜香和花香風(fēng)味[18]。但是關(guān)于芳香物質(zhì)的遺傳規(guī)律和控制基因的研究較少。

2 品質(zhì)影響因素及調(diào)控措施

品質(zhì)性狀多為多基因或寡基因控制的數(shù)量性狀或數(shù)量—質(zhì)量性狀，其表型易受環(huán)境影響。因此，要獲得高品質(zhì)產(chǎn)品，不僅要選擇優(yōu)良品種，還應(yīng)合理有效的控制環(huán)境條件。

2.1 品種

品質(zhì)因品種而異，選擇高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種是提高品質(zhì)的前提和關(guān)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(qū)設(shè)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(chǔ)越來越狹窄?，F(xiàn)代育種工作應(yīng)結(jié)合傳統(tǒng)常規(guī)方法與基因工程手段[19～20]，進(jìn)一步利用資源、培育新的品種。

2.2 土壤環(huán)境

西瓜甜瓜根系發(fā)達(dá)，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(nèi)外有機(jī)農(nóng)業(yè)的迅速發(fā)展，有機(jī)生態(tài)型無土栽培方式日益受到推崇。從養(yǎng)分的投入與吸收的角度來看，基質(zhì)栽培條件下植株對養(yǎng)分的吸收利用率更高[21～22]。

2.3 肥料供應(yīng)

西瓜甜瓜由于生長期短、生長量大，而對養(yǎng)分要求較高。合理施肥是獲取高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。在選用優(yōu)良品種的前提下，以增施優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥為基礎(chǔ)，做到控制氮肥用量，穩(wěn)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(jī)肥對營養(yǎng)品質(zhì)的影響 氮肥研究表明，一定范圍內(nèi)隨著施氮量的增加，果實(shí)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(yǎng)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(zhì)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(xiàn)著色秕籽[28]。150 kg/hm2的施磷量對于提高西瓜產(chǎn)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(rèn)為在施足基肥的基礎(chǔ)上，施K2O 337.5 kg/hm2時果實(shí)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(jié)果有一定差異，可能與所用品種不同有關(guān)。微量元素肥研究表明，厚皮甜瓜深液流水培條件營養(yǎng)液中，鉀490 mg/L，鈣206 mg/L，鎂65 mg/L的試驗(yàn)處理能顯著提高果實(shí)的產(chǎn)量和品質(zhì)，另外錳濃度以0.5～2.0 mg/L為宜[34]。牛慶良等[35]發(fā)現(xiàn)，在基質(zhì)中增施鋅肥可以提高甜瓜果實(shí)中甜味和鮮味氨基酸含量，改善果實(shí)風(fēng)味。

②有機(jī)肥對營養(yǎng)品質(zhì)的影響 有機(jī)肥不僅能保證養(yǎng)分的及時供應(yīng)，還能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，改良土壤理化性狀，與測土配方施肥相結(jié)合，是提高西瓜產(chǎn)量和品質(zhì)的有效措施之一，也是改善農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、綜合解決農(nóng)田有機(jī)質(zhì)缺乏問題的有效途徑之一。陸利民等[36]指出，適當(dāng)增加有機(jī)肥減少化肥用量對西瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)能產(chǎn)生積極的影響。每1 m3基質(zhì)增施8 kg發(fā)酵雞糞能提高小型西瓜京秀的單瓜質(zhì)量和產(chǎn)量，每1 m3基質(zhì)增施15 kg發(fā)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(zhì)[40]也是優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，能滿足整個生長期的養(yǎng)分需求。

2.4 水分供應(yīng)

節(jié)水是當(dāng)今農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。滴灌較傳統(tǒng)的漫灌方式平均每季度節(jié)水1 485 t/hm2，是漫灌用水量的1/5，西瓜平均增產(chǎn)3 150 kg/hm2[41]。當(dāng)土壤水分達(dá)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(shí)膨大快，品質(zhì)好[42]。大棚栽培中以土壤含水量90%為灌水量標(biāo)準(zhǔn)，既可節(jié)約灌溉用水又不影響甜瓜品質(zhì)[43]。

2.5 栽培方式

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

整枝是控制生長、促進(jìn)結(jié)果的主要措施，需要根據(jù)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(yīng)增加種植密度，減少蔓數(shù)，以增加果數(shù)提高早期產(chǎn)量；反之露地栽培則應(yīng)減少種植株數(shù)，增加蔓數(shù)以提高葉面積，增大果形，達(dá)到增產(chǎn)的目的。陳克農(nóng)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(zhì)好。Rodriguez等[45]認(rèn)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(yīng)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(diào)節(jié)劑

齊振宇等[46]的研究表明，施用外源IAA可以減輕和延緩網(wǎng)紋甜瓜植株早衰，提升果實(shí)品質(zhì)并增加產(chǎn)量。嫁接往往導(dǎo)致品質(zhì)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(shí)進(jìn)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(yùn)

西瓜甜瓜多集中上市，若貯藏保鮮方法得當(dāng)，可延長供應(yīng)期，豐富市場供應(yīng)。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(yōu)質(zhì)瓜，采收時用剪刀剪斷果柄基部，保留果柄。避免機(jī)械損傷，盡量平穩(wěn)裝運(yùn)，西瓜最好能實(shí)行產(chǎn)地貯藏，減少長途運(yùn)輸。采收后貯藏的環(huán)境也影響果實(shí)品質(zhì)。王文生等[48]和Oms-Oliu等[49]認(rèn)為，在氣調(diào)貯藏時，O2濃度不高于6%可使甜瓜果實(shí)保持較好的品質(zhì)，延長貨架期。在不產(chǎn)生異味的前提下，貯藏溫度愈低果實(shí)肉質(zhì)風(fēng)味愈好，但低溫易出現(xiàn)冷害。趙華等[50]認(rèn)為，低于12℃西瓜產(chǎn)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(zhì)的下降，貯藏保鮮效果好。而劉芳等[52]研究認(rèn)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(guān)。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(nèi)外對西瓜甜瓜品質(zhì)研究有著廣泛和全面的探索。其中，品質(zhì)育種趨向多樣化，在育種目標(biāo)上由單抗品種轉(zhuǎn)向多抗品種、抗病育種兼顧高品質(zhì)，在育種方法上采取生物技術(shù)和常規(guī)育種相結(jié)合的方式。在常規(guī)育種中，品質(zhì)性狀的測試過程繁瑣，而借助分子生物學(xué)手段研究品質(zhì)是種質(zhì)改良與創(chuàng)新的必然趨勢。目前主要采用數(shù)量性狀位點(diǎn)（QTL）定位與數(shù)理統(tǒng)計相結(jié)合的方法，利用分子標(biāo)記輔助篩選技術(shù)來提高有利基因的頻率和進(jìn)行雜種優(yōu)勢預(yù)測，已經(jīng)定位的分子標(biāo)記的應(yīng)用將大大加快數(shù)量性狀選擇的效率和遺傳改良進(jìn)度。因此在今后的研究中，必須加快品質(zhì)性狀的分子遺傳學(xué)研究，使提高品質(zhì)與改良育種進(jìn)入一個經(jīng)濟(jì)、實(shí)效、全面發(fā)展的新局面。

西瓜甜瓜的品質(zhì)除了與品種的遺傳特性有關(guān)外，與栽培環(huán)境、施肥技術(shù)、灌溉技術(shù)、植株調(diào)整、采收和貯藏等關(guān)系密切，近年來消費(fèi)者普遍反映的西瓜甜瓜品質(zhì)下降的原因，與農(nóng)戶單一性施用化學(xué)肥料、盲目提早采收導(dǎo)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(zhì)，必須制定科學(xué)合理的西瓜甜瓜栽培技術(shù)規(guī)程，同時對采收時期、貯藏運(yùn)輸條件進(jìn)行嚴(yán)格控制，才能使上市的西瓜甜瓜品質(zhì)得到可靠保障。此外，應(yīng)加強(qiáng)西瓜甜瓜果實(shí)品質(zhì)形成與調(diào)控的基礎(chǔ)性研究，闡明西瓜甜瓜品質(zhì)形成的規(guī)律，提出有效的品質(zhì)調(diào)控措施，促進(jìn)西瓜甜瓜產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)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(shè)施栽培與品質(zhì)調(diào)控研究。

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

2009-01-16