专家讲述西瓜的前世今生：西瓜祖先是非洲“白肉苦瓜”？

       盛夏是吃西瓜的季节。近日有消息说，最早的西瓜白肉味苦，起源于非洲。西瓜什么时候进入的中国？为什么只有西瓜、冬瓜、南瓜，没有北瓜……华商报大风新闻记者专访了西安市农业科学研究所农艺师、陕西省西甜瓜产业技术体系岗位专家、西北农林科技大学博士杨小振，为大家讲述西瓜的前世今生。

专家简介

杨小振，西安市农业科学研究所（西安市农业技术推广中心）农艺师，西北农林科技大学博士，研究方向为蔬菜学，专业研究西甜瓜等。

4000多年前已被驯化和栽培

华商报：听说西瓜最早是非洲沙漠里的“苦瓜”，又苦又白，不能直接吃？古埃及法老陵墓的西瓜考古发现代表什么？

杨小振：西瓜是夏季常见的水果，1952年，英国传教士里戴维·利文斯敦在南非中部的卡拉哈里沙漠发现了果肉白色、味苦不能食用的野生西瓜，后发表调查报告，自此世界各地基本确认非洲南部是西瓜的原产地。近年来，随着基因组测序技术的快速发展，美国华盛顿大学苏珊·伦纳教授等对100多个西瓜种质进行重测序分析后发现，现在可食用的栽培西瓜可能起源于非洲尼日利亚或苏丹。

古代埃及人最早将野生西瓜驯化为栽培西瓜，其西瓜考古遗骸包括4500多年前的种子和4000多年前的果实，自此之后便开始逐渐向外散播。公元前13世纪，西瓜在古埃及地区得到普遍种植。约公元前5世纪，西瓜自古埃及传至古希腊、古罗马，约公元前4世纪，传入印度。同时从北非向中亚伊朗、阿富汗一带传播，后经西亚逐步传入西域，即我国新疆喀什、哈密、吐鲁番等地。大约公元前1世纪，西瓜经丝绸之路由西亚传入中亚波斯、西域即新疆一带。约在公元7世纪末的盛唐时期，经丝绸之路由新疆传入长安一带。

从野生“苦瓜”变成“甜蜜炸弹”

华商报：从野生“苦瓜”到“甜蜜炸弹”，科学家是怎么一步步把西瓜变甜的？

杨小振：西瓜从“野生种”到“栽培种”，实现了“从小变大”“从白变红”“从苦变甜”，这是人类数千年驯化和定向选择的结果。人类祖先从白肉、苦味野生西瓜里选择白肉、不苦的科尔多凡瓜，再通过人工筛选出红色瓜瓤，找到了非苦味的变种野生西瓜，也就是我们现在可食用栽培西瓜的祖先。随着遗传学和育种技术的发展，科学家们通过自交提纯、杂交改良育种技术，开始实现系统性地定向改良西瓜大小、糖度、外观等性状。1939年，美国培育首个杂交西瓜“CharlestonGray”，实现了西瓜高产和抗病性兼顾的优势。之后，我国科学家通过收集地方品种、引进创制优异种质资源、挖掘关键性状基因、破译西瓜基因组序列、解析西瓜基因组精细图谱等一系列重大科技成果，按照消费者的意愿去控制和改良西瓜的甜度、大小、颜色、形状、抗病性等性状。现在市场上见到的“西农八号”“8424”“京欣”“麒麟瓜”“甜王”等西瓜品种，就是在从野生西瓜到半野生西瓜，再到现代栽培西瓜的驯化和选择过程中，不断具有了含糖量高、商品性好、抗逆丰产等特性。

华商报：请讲一讲吴明珠院士对西瓜发展的贡献。

杨小振：吴明珠院士是中国著名瓜类育种专家，从1958年起，在新疆各地收集整理农民手中原始材料100多份，整理出44个西甜瓜地方品种以及野生资源，挽救了一批濒临绝迹的种质资源，为西瓜育种提供了丰富的基础材料。同时，通过辐射育种、多亲复合杂交等技术创制培育出多个优质西甜瓜品种，特别是“早佳8424”西瓜，从20世纪80年代推广至今，一直是上海、江苏、浙江一带最受欢迎的中果型品种，直接推动了我国西瓜品种的更新换代。此外，吴明珠院士为我国西瓜科研和育种工作提供了重要的人才和科研平台支撑。

西瓜瓤“五彩颜色”的奥秘是什么？

华商报：为什么西瓜有的是红瓤的，有的是黄瓤的？现在还能找到白瓤的西瓜吗？

杨小振：在自然界，西瓜本身就拥有丰富的遗传多样性，其瓜瓤颜色如红、粉、黄、橙、白以及彩虹色等是其生物性状的重要表现。果肉颜色主要是由所含色素决定，红瓤含番茄红素、黄瓤主要是含类胡萝卜素，因此呈现出红色或黄色，具体则是由染色体上的多个“基因开关”所控制。现代研究表明，番茄红素β-环化酶基因（ClLCYB）决定了西瓜是“红还是黄”，即“色素转换开关”。在红瓤西瓜里，这个开关是“关掉”的，结果番茄红素（红色）无法转化成叶黄素（黄色），于是番茄红素大量堆积，瓜瓤就是红色。在黄瓤西瓜里，这个开关是“打开”的，它顺利地将番茄红素转化成了叶黄素（黄色），所以瓜瓤就呈现黄色或橙黄色。白瓤西瓜在自然界和人工培育中依然存在，只是相对少见，而且我们现在说的白瓤西瓜不是野生西瓜的苦味白肉，而是“三白西瓜”，即白皮、白瓤、白籽。它是一个地方品种，耐储性非常好，曾定为明清两代贡品，现在种植区域主要集中在山西万荣、河北威县以及山东德州一带，特别是在山西万荣县一带依然呈规模化、标准化种植的态势。

不同颜色果肉的西瓜营养有何不同？

华商报：不同颜色果肉的西瓜分别富含什么营养物质？对人体的功效有何不同？

杨小振：西瓜的营养成分主要集中在果肉部分，其中90%以上是水分，5%-8%是碳水化合物，还有维生素、番茄红素、瓜氨酸以及少量矿物质。不同瓤色的西瓜，它们的营养价值区别主要体现在色素含量上。例如，红瓤西瓜主要含有番茄红素，番茄红素是食物中的天然色素，具有很强的抗氧化能力，而且西瓜中的番茄红素比番茄中的番茄红素更容易被人体吸收。黄瓤西瓜主要含有β-胡萝卜素，它在人体内可以转化为维生素A，对眼睛和皮肤健康有益；橙瓤西瓜则同时具备番茄红素和β-胡萝卜素。不过，需要注意的是，这些色素含量只是略有差异。大家在选择西瓜时，可根据自己喜欢的口味偏好来决定，一般来说红瓤西瓜中心糖度更高，黄瓤西瓜口感较酥脆多汁，不必过分纠结于营养高低。

西瓜皮是否有条纹说明什么？

华商报：为什么有的西瓜是绿皮带条纹的，有的是黑皮无条纹的？

杨小振：随着西瓜品种的不断丰富，西瓜皮的颜色也变得越来越多，有墨绿（黑）色、绿色、黄色等。西瓜皮是黑色、绿色或条纹有无，就与西瓜果肉的颜色、果实的大小一样，具有天然的遗传多样性，是一种受基因控制的西瓜重要的果实外观性状。其中，西瓜深绿（黑色）果皮颜色由涉及叶绿醌的生物合成基因（ClCG-MenG）控制；而果皮条纹具有更为丰富的遗传多样性，依据不同的标准可划分为不同类型，如根据条纹的有无可划分成有条纹型和无条纹型；根据其宽度可分为细条纹、中等条纹和宽条纹；根据条纹边缘形态可分为弥散型、中间型和清晰型等。研究表明，西瓜果皮叶绿体数量和叶绿素含量是导致条纹差异的主要因素，而且西瓜条纹发生是由显性基因KNOX家族转录因子ClSP所控制。大多数水果的表皮颜色和条纹都很漂亮，其目的是吸引人或动物去选择吃它，从而把它的种子带到远处，传播开来，西瓜也是如此。

南瓜被称为“葫芦科最显赫家族”

华商报：西瓜南瓜冬瓜，属于同一家族吗？为什么只有西瓜是水果？它们的名称是怎么来的？为什么没有北瓜？

杨小振：西瓜、南瓜和冬瓜同属于“葫芦科”大家族，只不过分别属于西瓜属、南瓜属和冬瓜属。现代研究表明，从物种分化和亲缘关系上讲，西瓜和冬瓜是“亲兄弟”，南瓜则是西瓜和冬瓜的“堂兄弟”。

西瓜被誉为“夏季水果之王”，南瓜、冬瓜因低糖、需烹饪、入菜的属性，而被归为蔬菜。随着社会经济发展和人们生活水平的提高，种植者与消费者对蔬菜新品种的需求逐步呈现多样化与高品质化的趋势。在此背景下，水果南瓜、水果冬瓜等蔬菜新品种也已经被育种家选育出来并示范推广，因此，以后就不能说只有西瓜属于水果了。

西瓜是从哪里来的？顾名思义，西边。明代徐光启在《农政全书》中就说西瓜为“种出西域，故之名”。南瓜和西瓜类似，因其原产地在中南美洲和亚洲南部，最初在我国南方广东、福建等沿海地区种植，自南而来称之为“南瓜”。冬瓜得名于其耐贮性，因为它外皮上的一层白色蜡粉，似寒冬白霜，而且这层白霜能够使冬瓜在收获后保存至寒冬季节食用，因此得名“冬瓜”。

为什么唯独没有北瓜？其实北瓜是真实存在的，只不过它是南瓜属的一种，南瓜素有“番瓜”“倭瓜”“北瓜”“饭瓜”等别称，所以“人丁兴旺”的南瓜属大家族成员又被称为“葫芦科最显赫家族”。

未来有望实现“活体打印西瓜”

华商报：有太空西瓜吗，科学家有没有在研究更适合太空种植的西瓜品种？现在有3D打印的“西瓜模型”，未来会不会真的打印出可食用的西瓜？

杨小振：“太空西瓜”是有的，是指通过神舟飞船搭载西瓜的种子经航空诱变育种培育而成的农作物品种，不是在太空直接种植的西瓜。中国已通过太空诱变育种培育出多个优质西瓜品种。如甘肃的“神舟六号”西瓜全生育期短，抗枯萎病且耐低温弱光，非常适合北方早春设施栽培。在太空种植西瓜听起来有点异想天开，但是随着诱变育种、分子标记基因编辑等生物育种技术的发展，培育出适应太空复杂环境的西瓜品种，也许会成为现实。

西瓜这一甜蜜水果，是否也能成为3D打印的奇妙新宠呢？答案是肯定的，但前提是，我们得先解决一个关键问题——如何将西瓜的天然特性和3D打印技术完美结合？这需要一种创新的“生物兼容性”3D打印材料，通过3D打印技术，我们可以设计出从传统切片到创意形状的“西瓜模型”，而在生物打印技术材料和结构创新不断成熟后，未来有望实现“活体打印西瓜”。 华商报大风新闻记者 任婷

编辑：魏檀