科学概述 本专家级指南汇集了当前关于甜瓜（Cucumis melo L.）的农业和基因组研究，重点关注甜瓜和哈密瓜。本指南旨在为植物科学家、育种家、研究人员和寻求基于科学知识的全球重要葫芦科作物的高级专业人士提供参考。
级别 分类 界 植物界 演化枝 种子植物 演化枝 双子叶植物 演化枝 蔷薇类 目 葫芦目 科 葫芦科 属 Cucumis 种 C. melo L.
品种 常见名称 特征 var. reticulatus 哈密瓜 有网纹；芳香；易脱落 var. cantalupensis 甜瓜 光滑/有疣；有棱 var. inodorus 冬瓜 光滑；无香味；切开食用 var. flexuosus 蛇瓜 细长；类似黄瓜 var. conomon 腌瓜 亚洲；用于腌制 var. momordica 脆瓜 瓜皮薄；成熟时会爆裂
参数 值 染色体数 2n = 2× = 24 基因组大小 ~375-450 Mb 预测基因数 ~27,400 参考基因组 DHL92 (2012); Charentais mono (2022) 转座元件 ~30%
Cucumis 谱系中没有全基因组复制12 条染色体源自 7 条染色体的祖先核型 尽管染色体数量不同，但与黄瓜具有高度的同源性 与黄瓜的差异约为 1000 万年前 祖先葫芦科的核型：22 个原染色体
起源与驯化 发现 证据 起源中心 非洲和亚洲（独立） 非洲证据 埃及，公元前 3700-3500 年 亚洲证据 中国，公元前 5000 年 野生祖先 印度（分子证据） 澳大利亚联系 发现姐妹物种
最近的研究表明有三个独立的驯化事件：
时期 地点 证据 ~10 世纪 西北伊朗 伊本·豪卡尔游记 11 世纪 安达卢西亚（西班牙） 阿布·阿尔·凯尔的描述 15 世纪 意大利 费尔内西纳壁画 16 世纪 北欧 广泛种植
分子生物学 性别决定
基因 功能 影响 CmACS-7 (A 基因)ACC 合成酶 两性异株与两性同株 CmWIP1 (G 基因)转录因子 单性雌株 CmACS11 (M 基因)ACC 合成酶 改变性别表达
甜瓜中的性别类型：
两性异株（最常见）：雄花 + 两性花 两性同株：雄花 + 雌花 单性雌株：仅有雌花
果实成熟
基因 功能 CmNAC-NOR 成熟主调节基因 CmACO1 乙烯生物合成 CmETR1 乙烯受体
果肉颜色
基因 功能 影响 CmOr 橙色基因 橙色与绿色果肉 gf 绿色果肉 显性绿色 wf 白色果肉 白色果肉
果实品质
特征 基因 备注 糖含量 CmTST1 , CmSWEET 糖的运输 香味 萜烯合成酶 挥发性物质的产生 果肉质地 细胞壁酶 软化
果实发育生理学 阶段（DAP） 过程 关键事件 0-10 细胞分裂 子房发育 10-20 快速生长 细胞分裂 + 细胞增大 20-30 成熟 糖积累开始 30-40 成熟 呼吸高峰（对于呼吸高峰型品种） 40+ 衰老 过熟
类型 品种 成熟模式 呼吸高峰型 哈密瓜、香甜蜜瓜 乙烯爆发；持续成熟 非呼吸高峰型 蜜瓜、卡萨巴 无爆发；采后成熟程度有限
糖 总量百分比 时间 蔗糖 40-60% 晚期积累（主要） 葡萄糖 15-25% 早期-中期 果糖 20-35% 贯穿整个过程
关键发现： 蔗糖积累是成熟甜瓜甜度的主要决定因素。
全球产量 指标 值 全球产量 ~2800-3000 万吨（所有 C. melo ） 种植面积 ~110 万公顷 平均产量 26-27 吨/公顷
排名 国家 产量（百万吨） 占比 1 中国 14.6 ~50% 2 印度 1.4 ~5% 3 土耳其 1.3 ~4% 4 哈萨克斯坦 1.1 ~4% 5 巴西 0.6 ~2%
区域 类型 备注 新疆（中国） 哈密瓜 以其甜度而闻名 法国 香甜蜜瓜 芳香；保质期短 日本 王冠蜜瓜 高档；价格昂贵 伊朗/中亚 波斯甜瓜 大型；甜
育种与遗传学 特征 优先级 方法 抗病性 高 引入野生品种 糖含量 高 QTL；MAS 延长保质期 高 非呼吸高峰型基因 抗逆性 中 野生种质资源 果实均匀性 中 杂交育种
特征 标记类型 应用 镰刀菌枯萎病（Fom1、Fom2） CAPS、SCAR 常规 MAS 白粉病 SNP 整合抗性 果肉颜色 SNP 预测选择 性别类型 基于 PCR 早期鉴定
物种/品种 感兴趣的特征 C. melo var. agrestis 抗病性 C. melo var. momordica 独特的成熟 非洲野生种群 抗旱性
植物化学 化合物 含量 健康益处 β-胡萝卜素 2020 μg/100g（橙色） 维生素 A 前体 维生素 C 36.7 mg/100g 抗氧化剂 钾 267 mg/100g 对心血管有益 玉米黄质 存在 有益于眼睛健康
化合物类别 主要挥发性物质 酯类 丁酸乙酯、乙酸乙酯 醛类 (Z)-3-壬烯醛、(E,Z)-2,6-壬二烯醛 醇类 1-辛烯-3-醇 硫化合物 二甲基硫
注意： 已鉴定出 240 多种挥发性化合物；不同品种的成分不同。
研究前沿 正在研究的 CRISPR 靶点：
CmNAC-NOR ：延长保质期CmACS ：延迟成熟抗病基因：增强免疫力 糖转运蛋白：提高甜度
研究重点：
当前研究：
引入非呼吸高峰型基因以延长保质期 优化控制气氛方案 了解香气的发展和保持
研究资源
CuGenDB（葫芦科基因组数据库） NCBI GenBank（甜瓜序列） USDA GRIN-Global Melonomics 数据库
HortScience Scientia Horticulturae Molecular Breeding Theoretical and Applied Genetics
葫芦科会议（两年一次） 美国园艺科学学会 国际园艺科学学会
结论 甜瓜（Cucumis melo ）是一种多样化的物种，其果实特征各不相同，从网纹哈密瓜到光滑的蜜瓜。基因组资源现在可以实现对抗病性、果实品质和延长保质期进行精确育种。
重要的研究前沿包括了解呼吸高峰型成熟的遗传基础（用于延长保质期）、通过操纵糖转运蛋白来提高甜度，以及开发具有气候适应性的品种。该物种复杂的驯化历史继续为保护和育种策略提供信息。
*如有需要，可提供参考文献。本指南综合了《PNAS》、《自然遗传学》、大学研究项目和行业来源的研究。
