[发明专利]具有改进的加工质量的西瓜

说明书

本申请是申请日为2005年07月01日和发明名称为“具有改进的加工质量的西瓜”的200580029575.5号发明专利申请的分案申请。

与相关申请的交叉引用

本申请要求享有2004年7月2日提交的第60/584,964号临时申请和2004年10月22日提交的第10/972,190号实用申请(utility application)的权利，这两份申请都引入本文作为参考。

发明背景

发明领域

本发明领域是西瓜育种和西瓜的遗传改良。更具体地讲，本申请涉及生产西瓜果实所用的二倍体、四倍体和三倍体西瓜种子和植物，该西瓜果实(i)具有异常坚实的果肉和/或液体保持型果肉，和(ii)成熟时是甜的。

相关技术介绍

西瓜(Citrullus lanatus)是葫芦科(Cucurbitaceae)的一个重要的商业成员，其包括许多不同的品种。这些品种的果实在着色、甜度和其他性状上不同。例如，不同品种的西瓜果实在外层果皮上呈现广泛范围的着色。另外，可食用组织的颜色变化从不同深浅的红色到黄色。西瓜果实的甜度也不一样，这可通过使用折光计测量总可溶性固体或白利糖度来评价。因为甜度对消费者尤其重要，所以美国农业部(U.S.Department of Agriculture)根据白利糖度水平建立了果实品质标准(西瓜等级的美国标准，美国农业部(1978))。根据这些标准，果实的可食用部分不低于8白利糖度被认为是“好的”，而认为果实的可食用部分不低于10白利糖度是“非常好的”。

消费者也可以选择有籽或无籽的西瓜品种。与果实的着色是由不同的遗传基因座造成的不同，有籽和无籽品种间的区别一般是由人为进行杂交干涉改变倍性水平造成的。与人类相似，西瓜是天然的二倍体，其染色体成对排列。许多植物，包括西瓜，会经过其全套染色体的重复而以四倍体存在。尽管对西瓜而言，自发形成四倍体并不常见，但该过程能够在实验室利用细胞生物学技术常规地形成。然后将四倍体亲本与二倍体亲本进行杂交来产生三倍体种子，所述种子反过来生成结无籽果实的植物。具体来讲，三倍体植物的果实中的种子形成因为倍性水平的不同而异常中断，从而导致了无籽果实。许多商业品种都是三倍体并且是无籽的。

不同倍性的植物果实在果肉坚实度上也不同。二倍体系通常具有最低的果实果肉坚实度水平。由于尚不清楚的原因，将二倍体系改变为四倍体系的方法与较坚实的果实果肉相关。换句话说，四倍体系通常比二倍体具有更坚实的果实果肉。三倍体，作为四倍体和二倍体的杂交，通常具有中间水平的果肉坚实度。

除了消费者对着色、甜度和籽的偏好之外，在果肉加工行业对组合了品质和方便性的产品有日益增加的消费者需求。符合这些标准的产品实例有袋装嫩胡萝卜，嫩茎花椰菜和花椰菜以及袋装多叶农作物，如莴苣和菠菜。类似地，对成熟的果实切块，像西瓜、瓜、菠萝、番木瓜和猕猴桃也有要求。西瓜零售的越来越大的部分是果实切块，所述果实切块要么呈现为带果皮的大块，要么被切成无果皮的更小块，并盛在塑料的食物容器中供给消费者。这些产品的行业术语叫做“最小加工的”。到1998年为止，Perkins-Veazie等人((1998)Hortscience33：605)估计有10％的西瓜零售市场是最小加工的。

这种果实切块展示的优点是：消费者能够用视觉检查果实的品质，并且尤其是判断果实是否成熟，且由此决定是否准备消费。一般情况是未成熟果实的色素形成不均匀，而过分成熟的果实将展现腐烂的迹象，此外，这些产品还给消费者提供方便。

对产品零售商而言，提供最小加工的西瓜产品的缺点是果实切块的保存期限短。研究显示，最小加工的产品只有最长为2至3天的保存期限(同前；Wehner等人in：Watermelons：Characteristics，Production and Marketing.Maynard，editor.ASHS Press，Alexandria VA2001)。

目前供应的西瓜果实通常在切开后会经历品质快速恶化。切开果实导致腐烂，可看作是果实质地的软化。恶化也可表现为液体渗漏；在一些品种中，刚切开的西瓜果实的果肉会迅速失去对消费者的吸引力。西瓜果实切块的快速恶化使零售商既受时间又受空间的限制。由于果实切块保存期限短，所以零售商一般在零售地点进行加工。另外，零售商不得不经常监控产品以确保丢弃恶化的产品。