西瓜皮为何有不同颜色科学家揭示其中遗传原理

新京报讯（记者 周怀宗）西瓜表皮的颜色和花纹，究竟有什么奥秘？西瓜籽为何有黑色也有浅黄色？西瓜蔓怎么那么长？

近日，中国农业科学院郑州果树研究所刘文革团队在西瓜重要农艺性状的遗传定位方面取得重要进展，对西瓜果皮颜色、种皮颜色和节间长短3个性状的重要功能基因进行了挖掘和功能分析，阐述了其遗传和分子机理，并开发了分子标记。相关研究成果在线发表在《理论与应用遗传学》《植物科学前沿》和《国际分子科学杂志》上。

在基因层面分析西瓜

据介绍，该团队利用杂交分离群体成功定位到控制这3个性状的基因。研究结果发现西瓜果皮颜色由单基因控制，深绿对浅绿为显性，该基因位于8号染色体上；控制西瓜种皮颜色的基因是3号染色体上一个编码多酚氧化酶蛋白的基因，黑色种皮相对于浅黄色种皮为显性；控制节间长短的基因是位于9号染色体上的一个编码赤霉素3β-羟化酶蛋白的基因。

找到控制这三个性状的基因之后，科学家们又通过实验，揭示了基因是如何调控这三大性状的，以及它们如何遗传。

中国是世界上西瓜栽培和生产第一大国，西瓜的育种、生产影响着众多的生产者和消费者。而果皮颜色、种皮颜色、节间长短是西瓜育种中具有重要经济价值的农艺性状，对提高西瓜品质和产量、减少栽培管理成本等，都具有积极的作用。

西瓜为什么有花纹，三大性状各有作用

三大农艺性状受基因控制，它们又各有什么样的作用呢？

翠绿中带有条纹或花纹，是人们对西瓜皮普遍的印象，随着西瓜品种的丰富，西瓜皮的颜色也变得越来越多，有绿色、黑色、黄色等，基因研究发现了颜色形成的机制。但为什么会形成这样的颜色呢？

西瓜果皮颜色性状相关基因的定位及分析。中国农科院供图

刘文革说，“大多数水果的表皮颜色都很漂亮，其目的是吸引动物去吃它，从而把它的种子带到远处，传播开来。和西瓜相近的甜瓜，颜色更丰富、漂亮，也是如此。除此之外，我们发现，颜色对西瓜的品质，可能也有一定的影响，比如黑、绿色的西瓜，表皮中含有的叶绿素更多，可能更好地进行光合作用，从而提升西瓜的品质。我们找到控制果皮的基因，就能够通过技术手段，选育出表皮颜色不同的西瓜，一方面适应消费者不同的喜好，一方面也有可能在提升品质方面有所帮助。”

西瓜的种子表皮并非都是黑色的，也有白色的，这在育种中有重要的作用，刘文革说，“比如我们要培育无籽西瓜的品种，用黑色种皮的种子杂交，可能会出现着色瘪子，效果不好，那就改用白色种皮的种子”。

西瓜蔓节间长短是一个怎样的概念？又有怎样的影响？刘文革说，“简单来说，可以看做是瓜蔓的长度，西瓜的瓜蔓很长，有的长达几米，这就意味这它占地更大。我们发现了一些短节间的西瓜品种，这可以帮助我们培育短蔓西瓜，提高密植程度，从而提高产量。现在有些大棚里把瓜蔓吊起来，也是为了节省土地，但只有小西瓜能用，大西瓜还是吊不起来”。

西瓜种皮颜色基因的定位与分析。中国农科院供图

外观可以帮助挑瓜吗

三大性状都是人可以直接观察到的，其中，除了瓜蔓长在地里，只有种植者看到之外，果皮颜色、种皮颜色都是消费者可以看到的。那么，了解这些性状，对消费者挑瓜有帮助吗？

如何挑选一个熟得恰到好处的西瓜？可能很多人都有买西瓜时拍一拍的经历，尽管未必真懂得挑瓜。在过去，也有观点认为，靠拍一拍来挑瓜，其实并无道理，不能真的挑出好瓜。

那么，到底能不能仅凭外观、声音等挑瓜呢？

刘文革表示，“这是可以的。西瓜的成熟度不同，果肉的密度就不同，敲击不同密度的物体，声音是有区别的。习惯也是如此，生的时候果肉密度大，熟大了，里面可能就空了，有一定经验的，确实可以通过声音，做出大致的判断。经验比较少的人，也有简单的窍门。举个例子，敲自己的头，声音相近的，是生的。敲自己的胸膛，声音相近的就熟了，敲肚子，声音相近的，是熟大了”。

除了听觉之外，视觉、触觉也能帮助人挑瓜，刘文革介绍，“生瓜和熟瓜的触觉感受不一样，西瓜刚结果时，外表有一层绒毛，可以理解为胎毛，学名叫刚毛。随着西瓜长大，慢慢消失。所以熟的西瓜摸起来表面很光滑，如果不那么光滑，可能就是没熟好。视觉上，主要看亮度，熟西瓜表皮光滑，会显得很亮，不管黑色的、绿色的还是黄色的，都是如此。生的表皮不够光滑，颜色相对就暗淡一些”。

新京报记者 周怀宗

编辑 穆祥桐 校对 张彦君

为什么西瓜皮的颜色会有深有浅?而且图案也有不同?

西瓜皮的颜色是由叶绿素带的纹路决定的，在西瓜的外皮里有带叶绿素的细胞和无色的细胞带，一般交替分布，所以西瓜皮又些呈现一条一条的绿色，有些全绿，莫些杂交种也有黄色和黑色的外皮，这是由基因决定的。

为什么有的西瓜皮是一道深绿一道浅绿的?

这是环景选择的结果.
是西瓜为了更好的保护果实而采取的伪装方法.
做用和军队穿的迷彩服一样.
试想如果在野生状态下如果西瓜皮长成五颜六色的.
那些小虫小动物还不等它熟就给报销了..现在还有西瓜这个物种吗?
至与别的瓜类没有.是因为个头比较小和叶片差不多,而且在叶子下面.西瓜太大了.容易暴露.