melo什么意思(瓜类作物的生物学分类 黄瓜)
瓜类作物的生物学特性
和豆科一样,葫芦科植物种类远超我们所熟知的瓜类农作物数量,豆科、葫芦科这些生物学上科一级的分级相对于人类栽培的农作物来说太过宽泛,因此习惯上我们更常使用的指代名称是“豆类作物”和“瓜类作物”。
瓜类作物基本上都是一年生爬藤植物,以螺旋状卷须攀附爬地或爬架生长。与茄科、豆科主要为两性花不同,瓜类作物都是雌雄同株异花,即每朵花为单性花,分别是雌花或雄花,因此不能自授粉,需要授粉虫媒(蜜蜂等昆虫或小动物)帮助传粉,温室栽培时通常需要人工授粉。
自然生长的瓜类作物先开雄花,隔差不多十天半个月、瓜藤长了几节后才开雌花;雄花比雌花开得早,是因为雌花生长需要更多的养分和能量。先开雄花也是为了先将传粉昆虫吸引到到地头,为给雌花授粉提前做好准备。因为开一朵雌花不容易,为了不让雌花没有花粉可授而白白浪费,雄花的数量总是比雌花要多。
环境因素对瓜类作物花的性别也有影响,一般长日照、高温(大于30℃)的环境中开雄花较多,短日照、低温(小于15℃)时开雌花较多。另外雨晴天气变化过大、土壤中含水不稳定、土壤贫瘠等因素也影响开雌花;乙烯等植物激素则能促进瓜类作物多开雌花。
雌花比雄花多一个看起来像幼瓜的子房,子房长在花梗上,在花的下位,称作下位子房;两性花的茄科、豆科等农作物和果树作物开花时,子房被花瓣包裹在中央,称为上位子房。

黄瓜的雌花与雄花
雌花和雄花的花心(雌蕊与雄蕊)也有明显区别,雌花的花柱短,花柱上分出多个也很短的柱头;雄花的花药通常数个联生成圆锥状或筒状。

西葫芦的雌蕊和雄蕊
瓜类作物可分为菜蔬类和水果类,在生物学分类上,主要有黄瓜属、南瓜属、瓠瓜属、冬瓜属、丝瓜属、苦瓜属等。
第一节 黄瓜属(Cucumis)——黄瓜
黄瓜属既包括黄瓜(Cucumis sativus)也包括甜瓜(Cucumis melo),所以也可叫作甜瓜属。
一、黄瓜的营养价值
黄瓜英文叫Cucumber,原产印度,西汉时期张骞出使西域时将其引入中原,称为“胡瓜”,后因隋唐或五胡十六国时忌讳胡人或胡字而改称黄瓜,广东一带则叫青瓜。
黄瓜的营养价值首先是其95%的含水量,可以补充身体和皮肤对水的需求,同时作为低热量食品通过饱腹、降低饥饿感而达到减肥的目的;其次是富含维生素K(100克新鲜黄瓜可满足身体对维生素K需求的14-19%),维生素K缺乏会导致血液凝结困难、受伤后不容易止血,削弱骨骼引起骨质疏松症以及动脉和其他软组织的钙化。不过,健康的成年人通过均衡饮食通常不会出现原发性维生素K缺乏症。
黄瓜中微量元素和其他维生素含量在果蔬中并不突出,但黄瓜含有的少量其他植物营养物质对人体健康有帮助。一般认为黄瓜有美肤的作用,黄瓜敷脸以改善面部皮肤已被许多女性采用。黄瓜含丙醇二酸,可抑制人体内糖类转化为脂肪,阻止体内脂肪堆积,有减肥和预防冠心病的功效。黄瓜的营养成分集中在瓜皮,但瓜皮经常被农药残留污染,食用前需要浸泡和清洗;瓜瓤中的嫩籽含维生素E,是一种在动物机体中无法合成或供给不足的营养成分,也是最主要的抗氧化剂之一。
黄瓜还含有一种叫作“菲西汀”(Fisetin)的植物源黄酮醇抗氧化剂,通过细胞培养和动物模型的实验研究发现,菲西汀有神经营养、抗炎(关节炎等慢性炎症)、抗癌和其他有益健康的功能,或可用作抗癌的化学预防和化疗药物。但菲西汀含量最突出的果蔬是草莓,然后依次是苹果、柿子、莲藕、洋葱、葡萄、黄瓜等。
黄瓜含有一种维生素C分解酶(氧化酶),据称会破坏其他蔬菜中的维生素C,由此引发黄瓜和富含维生素C的番茄能不能一起吃的争论。事实上,维生素C主要存在于黄瓜细胞中的细胞质和核膜中,维生素C氧化酶则存在于液泡和细胞壁上,二者保持着稳定的物理间隔,只有当生黄瓜被切片或捣碎、细胞被破坏的时候它们才会相遇,氧化酶才会起作用,而且如果不是榨汁的话,被氧化酶分解的也只是少量的维生素C。黄瓜煮熟后,氧化酶就失去活性,与其他蔬菜食料一起吃就更不是问题。
二、黄瓜的生理特点
黄瓜属于多籽果实,多数品种的黄瓜条纵向和径向剖开,可以看到纵向分成3个心室,在每个心室内,径向排满6粒种子,整条黄瓜有上百粒种子,这意味着在胚胎期,黄瓜的子房内有同样多的胚珠需要授粉受精;授粉不足,就会出现尖头瓜、细腰瓜、大肚瓜等畸形瓜。玉米和黄瓜的情况类似,一根玉米棒有数百粒胚珠需要授粉,授粉不足就会出现缺粒秃尖。棚室栽培时人工授粉以及高温天气下均易出现授粉不足。

黄瓜的径向和纵向切面示意图
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黄瓜授粉不足而形成的“细腰”畸形瓜
大多数品种的黄瓜具自交不亲和性,即需要来自不同植株上的花粉粒才能受精,人工授精时要注意不要用同一植株上的雄花给雌花授粉。黄瓜的花粉有粘性,不能随风飘散,所以露地栽培的黄瓜只能依赖蜜蜂等虫媒传粉。
三、黄瓜品种
东亚和南亚、中亚、西亚以及欧美等地区栽培的黄瓜品种差别很大,在中国主要有密刺黄瓜、旱黄瓜(秋黄瓜)、水果黄瓜和用于腌食的小黄瓜等多个栽培品种。

“津研四号”密刺黄瓜

旱黄瓜

水果黄瓜
水果黄瓜源自欧洲,皮薄、口感柔和,因为没有葫芦素而无苦味,籽小、少或无籽,食用后不会引起打嗝,因此也被称为无籽黄瓜或不打嗝黄瓜(Burpless Cucumber)。这种少籽或无籽品种是自然栽培品种,与強雌或全雌黄瓜不一样。
四、強雌/全雌黄瓜
瓜类作物的单性花是从两性花演变而来,花的发育初期都是两性花,随后遗传基因和环境因素决定了花的性别发展。自然界存在強雌(大部分开雌花)或全雌(只开雌花)的黄瓜植株,通过复杂的杂交手段,可以培育出強雌或全雌的黄瓜品种。
环境因素中的光周期和温度影响黄瓜的性别分化,通常短日照和低温有利于雌花形成。促进植物生长的两种最重要的生长激素——吲哚乙酸和赤霉素对黄瓜性别有重要影响,当植株内生的吲哚乙酸和赤霉素减少时,倾向于多开雌花;另一种植物激素乙烯抑制吲哚乙酸和赤霉素的产生,因而乙烯利这种外源乙烯释放剂可以用作黄瓜诱雌剂;二氧化碳气体则起相反的作用。
现代植物遗传学已经发现了瓜类作物花的性别决定基因,因此能通过基因编辑与克隆的手段培育出強雌与全雌黄瓜品种。
強雌与全雌品种可以使黄瓜有更早和更好的收成保证,但采收期比较集中,成熟的时间跨度短,适合棚室栽培和机器一次性采收。
強雌/全雌品种仍然需要授粉,种子中要混入10-15%的普通黄瓜种子用以开雄花授粉。
有些全雌黄瓜同时也是通过单性结实或种子败育方式培育出来的无籽黄瓜,这类品种不需要授粉,并且为了保证无籽,要与其他黄瓜品种进行物理距离上或物理手段的隔离,以免被传粉昆虫授粉而使种子发育,失去无籽的特性。
有关单性结实和种子败育的概念,请参见后面“西瓜属”一节中关于无籽西瓜的介绍。
五、非洲角黄瓜(火参果)
非洲角黃瓜俗称刺角瓜或火参果,也是黄瓜属作物。

非洲角黄瓜(
成熟的非洲角黄瓜有橘黄的外皮和绿色带籽的果冻状果肉,味道是黄瓜和柠檬或香蕉的混合味。与黄瓜相比,非洲角黄瓜的维生素和微量元素含量总体上要高一些,抗氧化剂也更多。