全球報道:盛夏之王！關于西瓜的一些冷知識，你知道嗎？

“枯藤老樹昏鴉，晚飯有魚有蝦，空調WiFi西瓜”，夏天的幸福是西瓜給的——一塊冰西瓜足以撫慰一天的勞累。

快說，你夢里的場景是不是這樣？@魚山飯寬

西瓜堪稱“盛夏之王”，清爽解渴，甘味多汁，而且西瓜中含有大量葡萄糖、蘋果酸、及豐富的維生素C等物質，且不含脂肪和膽固醇，愛瓜人士狂喜！最近看到一則新聞 ，說是山東瓜農種出了90斤重的大西瓜！90斤，這個頭可不小，都趕上筆者的體重了，他為啥能種出這么大的西瓜？這是偶然事件還是可以復制的？隨著技術發(fā)展人類能否種出定制尺寸的果實？誒，不妨搬個小凳子，跟我一起吃吃這個“瓜”！

(資料圖片)

圖片來源：Veer圖庫

Part.1

西瓜為啥要結瓜？

首先，果實類型與形態(tài)的多樣化是自然選擇或人工馴化的結果，我們之所以有琳瑯滿目、種類繁多的水果，不過是植物們?yōu)榱俗约悍毖苌⑺鶐淼母碑a品。

在進化的過程中，為了種子能夠更好的傳播，植物有很多妙招：比如像蒲公英一樣的借助風力傳播、像蒼耳一樣粘附著動物(皮毛)進行傳播、像椰子、睡蓮等靠水傳播、像鳳仙花、豆莢等靠自己的彈射力傳播，還有一類就是像西瓜這樣在種子外皮上長出一層美味多汁的果肉，這樣動物或者人吃掉果肉后，種子（也就是西瓜子）就作為“廢棄物”，在他處為植物繁衍生息、開疆拓土了。就好像是為了生存繁衍，植物們紛紛使出各種小妙招，而西瓜，就選擇了用美味的瓜瓤包裹種子。

果實的多樣性（賀超英等: 果實起源與多樣化的進化發(fā)育機制）

Part.2

碰上嘴饞的人類后，西瓜卷起來了！

當遇到人類以后，果實的大小、口感、甜度等農藝性狀開始被“定向培養(yǎng)”，植物育種學家也想了各種辦法對西瓜進行改良。

傳統(tǒng)的育種方法是在眾多的親本里面選擇有優(yōu)良性狀的親本，進行雜交，再種到地里看，挑選出集中了親本雙方優(yōu)良性狀的子代，育種目標包括豐產、優(yōu)質、抗病蟲害及抗逆性、少籽、外觀好、耐貯運。但這種方法多少有些碰運氣的成分在里面，因為它對由少量基因控制的質量性狀較為有效、但很難集各種如優(yōu)質、高產、抗性等多基因控制的性狀于一體。

兩種葫蘆科植物的馴化歷史（徐永陽等， Nature Genetics）

到了1953年，沃森和克里克搭建了脫氧核糖核酸（DNA）的雙螺旋模型，打開了分子遺傳學的大門，這也成為了現代水果育種的重要基石，開啟了分子育種時代。地球上的所有生物，長的形狀、結構、功能、大小，都是有一套基因編碼來控制的，是其在長期進化的過程中適應環(huán)境的結果，西瓜當然也不例外。

分子育種，就是通過分子標記、轉基因、分子設計等手段，定向的把幾個甚至十幾個與特定性狀關聯的基因整合在同一個品種里，做出 “定制款”，比如耐低溫、耐高溫、高抗病性、抗裂等等，也包括西瓜的大小。

部分西瓜品種（中國農業(yè)網）

Part.3

要想西瓜長得好，水分光照不能少

當然，影響西瓜大小的除遺傳基因以外，還有一個很重要的因素：環(huán)境條件，包括適時適量的光照、水分，養(yǎng)分條件等。如果說遺傳基因決定了西瓜個頭的上限，那么它的生長環(huán)境、營養(yǎng)條件就可以決定它能在多大程度上接近甚至突破這個上限，這就類似于人的身高：爸爸媽媽高的，孩子多半也會長得很高，但爸爸媽媽個子不高的情況下，營養(yǎng)好、運動足的孩子也可以突破父母的遺傳身高，長成高個。

一般情況下，市場上常見的西瓜，小的一兩斤，大的一二十斤。由此可見，新聞中的這位瓜農確是拿捏好了西瓜長個的環(huán)境條件，用普通的大瓜品種培育出了超級大瓜，而且還好吃。

目前，吉尼斯世界紀錄上最大的西瓜是產自美國納西州的316斤巨無霸。雖然它的個頭比較大，但是瓜瓤空洞、特別粗糙，不是常見的水紅色，果肉偏白，口味并不好，吃起來口感不如一般的西瓜美味，究其原因可能是生長期氮素營養(yǎng)較豐富，加速了果實膨大的速度，但鉀素相對缺乏，不利于糖分的積累。而世界上最小的西瓜名叫“佩普基諾”（Pepquinos），也稱“拇指西瓜”，只有3厘米長、直徑2厘米，它是來南美洲的一種野生植物，1987年一家荷蘭公司開始在美國和亞洲種植，但事實上，這貨只是長得像西瓜的遠親（西瓜是葫蘆科西瓜屬，拇指西瓜是葫蘆科番馬?兒屬 ）。

最萌個頭差（新浪新聞，紅網）

現在，我們對于西瓜圖譜構建、重要性狀及基因的標記與定位、基因的挖掘與分離、重要基因的遺傳轉化還處在起步階段，但隨著基因組序列、功能基因組工具的可用性以及控制果實發(fā)育的基因知識的不斷增長，以后人們將能夠更快速、精準的改良作物品種，實現“高級定制”。等到那一天，乘著西瓜船、乘坐西瓜熱氣球這樣的美夢，有可能真的會實現！

出品：科普中國

作者：尹春梅（中國科學院亞熱帶農業(yè)生態(tài)研究所）

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本文首發(fā)于中國科普博覽（kepubolan)

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