葫芦树(葫芦树图片)

编者按：在地球浩瀚的历史长河中，生命世界谱写了一曲曲悲壮赞歌，塑造了地球环境，孕育了人类文明史诗，促进了经济社会发展。在科学传播的星辰里，中科院之声与华南植物园联合开设“花颜鸟语”专栏，既是生命世界之窗，又荟萃自然体验的点滴故事。惟愿她为自然世界代言，宣传生物多样性保护。惟愿她解读科学前沿，讲述科学故事，封存自然足迹。

今年的三伏天格外漫长，酷热难耐，清凉多汁的西瓜成了我们的最爱。一提起西瓜你是否就想到长在藤蔓上的西瓜，然而在中科院华南植物园还有一种长得胖胖圆圆挂在树上的“西瓜”。更为奇特的是它开花之后，幼果像气球似的蹭蹭蹭一周就迅速长大，然后挂在树上慢悠悠的半年才会变老，它就是铁西瓜。

未成熟的铁西瓜外观青绿光亮，有白色小斑点（邓新华/摄）

奇特的铁西瓜

植物的世界就是这么千姿百态，南方的植物更甚。之前新闻报道一片树叶砸伤人（大王椰子一类的植物叶子），令无数北方的小伙伴惊讶不已，然而南方的果也一样的神奇，华南植物园温室的铁西瓜于2007年移栽，2010年开始结果至今，硕果累累，每一个见到铁西瓜的人无不驻足观赏，啧啧称奇。

铁西瓜（Crescentia cujete L.）为紫葳科葫芦树属小乔木，属名 crescentia是为了纪念意大利作家Pietro Crescenzi (1230-1321)，种加词cujete为铁西瓜的巴西名称。铁西瓜枝条开展，分枝少，叶互生或簇生, 常常2-5枚叶长在一起。花冠钟状，微弯，一侧膨胀，一侧收缩，淡绿黄色。在《中国植物志》里记载铁西瓜的中文名为“葫芦树”，应该是翻译自英文名“calabash tree”。

簇生的叶和花苞

铁西瓜又叫葫芦树

一说葫芦树我们可能觉得陌生，一提起葫芦我们那就熟悉了。在小学语文课本里我们都背过《我要的是葫芦》，葫芦（Lagenaria siceraria）是葫芦科葫芦属的攀援草本植物，它结出的果实就叫葫芦。葫芦是我国古老的本土植物，葫芦树却原产于热带美洲。不管是葫芦还是葫芦树都有一个共同特点，果实成熟以后，外壳木质化，适合做容器、乐器或工艺品。在夏威夷等热带景区，经常可以见到精美的葫芦树果壳制成美丽的工艺品。不仅如此，葫芦树木材还可以用来做工具等。葫芦在古代也叫“瓠”，我国第一部诗歌总集《诗经》里就有记载“幡幡瓠叶，采之亨之。”因此铁西瓜在中国台湾又叫瓠瓜木。

藤本的葫芦（徐晔春/摄）

铁西瓜果壳做成的容器（图片来自网络）

铁西瓜树皮灰色至棕色，随着年龄的增长枝干还会开裂。看上去一副饱经沧桑的模样，实则生机勃勃。在华南植物园铁西瓜几乎一年四季都能观花观果，花儿此起彼伏，开一阵后养精蓄锐，又开一段时间。花后子房发育成果实，这种奇异的果实生长速度很快，大约一周就能长到直径20多厘米，然后果实挂在树上长达半年有余，才成熟掉落。奇特的果实，加上超长的观果期，因此铁西瓜是著名的热带观果植物。

铁西瓜开裂的树干

树干上开花结果

我们时常见到青绿光亮的铁西瓜挂在树上，甚是招摇，然而它的花却是非常低调的绿色，要是与叶一起混在枝条上，就更不容易发现。但也有例外，铁西瓜是老茎生花结果植物，常常也将花开在光秃秃的树干上。部分生长在茂密的热带雨林中下层的树种会出现树干或老茎上开花结果的现象，比如热带水果菠萝蜜、木奶果等。热带雨林中物种丰富，植物为了争夺生存空间和动物传粉的机会，纷纷各显神通，此外粗壮的树干也能承受果实的重压。老茎生花结果是植物在热带雨林环境下的一种生态适应对策。

老茎生花结果的菠萝蜜

铁西瓜树干上的清新绿花

铁西瓜小清新的绿色花，雌蕊1枚雄蕊4枚。开花时间一般是傍晚或晚上，单朵花花期短，晚上开花早上凋零，第二天地上的落花仿佛在提醒人们“嗨，我昨晚盛开过啦”。要是运气好，早上还能碰到整朵花“啪啪”的直掉下和树上“苟延残喘”即将凋零的花。我时常在树下发呆，好奇昨晚发生了什么，有什么动物来帮它传粉呢？在原产地铁西瓜主要由蝙蝠传粉，老茎生花、晚上开花、花朵大、花冠口朝下、有轻微臭味，种种的特征正合蝙蝠的意。

傍晚新开的铁西瓜花（杨志红/摄）

早上即将凋零的铁西瓜花

老茎生花的铁西瓜与蝙蝠（图片来自网络）

早上地上的落花

此瓜不能吃

夏天的瓜果滋润饱满，丰硕喜人的铁西瓜也不例外，让人垂涎欲滴，连老鼠也相中了这饕餮大餐。同事们时常关注着，严防死守，把幼果套上袋，把长成的果取下袋，然后带着慈母般的微笑打量一番。铁西瓜的果没长大时，容易被老鼠啃，果老了壳硬了老鼠也奈何不了了。很显然，铁西瓜结果的本意不是给老鼠啃的，而是更喜欢被马吃。据资料记载，在原产地的一种打开坚硬的外壳，帮助传播种子到远方，繁衍生息。

铁西瓜果成熟时由绿渐渐转为淡黄

铁西瓜花萼2深裂，柱头薄片状具两裂片（杨志红/摄）

铁西瓜这葫芦里到底卖的什么药，能不能吃呢？今年三月还真的砸下来一个尚未成熟的果，得以有机会一窥究竟，浆果，果肉白色，果肉粘稠状，味道很怪，不能供人类食用。铁西瓜在热带地区是一种传统的药用植物，据现代研究表明，铁西瓜其种子、花及叶子含有生物碱、黄酮、皂苷、萜类等化学成分，被用来治疗多种疾病，也为其在民间医学中的治疗用途提供了科学依据。

打开的铁西瓜，直接上图，满足好奇的朋友们（李贵华/摄）

美丽奇特又实用的铁西瓜来自紫葳科。紫葳科植物绝大多数都具有鲜艳夺目大而美丽的花朵，以及各式各样奇特的果实形状，相信生长在南方的小伙伴对这个科的植物一定不陌生，《致橡树》里的凌霄花，浪漫蓝紫色花儿蓝花楹，庭院观赏植物炮仗花、蒜香藤，常见行道树吊瓜树、火焰木等。不仅如此，紫葳科这一家子还盛产“国宝”，黄花风铃木为巴西国花，红花风铃木是萨尔瓦多的国树，铁西瓜是圣卢西亚的国树。其实，认识植物很简单，从身边的花花草草开始欣赏，触类旁通，相信你一定会收获更多的知识，还有无穷的乐趣。

华南植物园藤本园正在盛开的紫葳科植物凌霄

参考文献：

1. 中国植物志编委会, 中国植物志[M], 北京: 科学出版社, 1990, 69: 057.

2. Ejelonu BC, Lasisi AA, Olaremu AG et al, The chemical constituents of calabash (Crescentia cujete), African Journal of Biotechnology [M], 2011, 10(84), 19631-19636.

3. http://www.plantsoftheworldonline/taxon/urn:lsid:ipni:names:319161-2

4. 曾宋君, 紫葳科观赏乔木介绍[J], 花卉, 2014, (6):22-27.

5. 杨书香, 紫葳科三种植物的二裂片柱头运动特征与传粉过程[D], 2005, 武汉大学硕士学位论文.

6. 张哲等, 紫葳科植物资源及其园林应用研究[J], 现代园艺, 2018, (10): 90-93.

来源：中国科学院华南植物园

近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所联合国内多家科研单位围绕葫芦素的运输机制进行了深入研究，首次揭示了葫芦科瓜类作物中一种三萜化合物——葫芦素的转运分子机制，并阐明了葫芦素通过调节根际菌群的互作模式提高植物抗病性的新机制。相关研究成果发表在《自然—植物（Nature Plants）》。

植物根系分泌的次级代谢产物在选择性塑造根际微生物组方面发挥着重要作用，葫芦素是葫芦科植物特有的三萜类次级代谢产物，在植物根部、果实中均可检测到，但葫芦素在植物体内的运输机制及其调节根际微生物组成的机制尚不清楚。

该研究从甜瓜和西瓜的葫芦素合成的部位——根部入手，发现甜瓜、西瓜可从根部向土壤中外排葫芦素B和葫芦素E，并在甜瓜、西瓜基因组中鉴定到两个MATE转运蛋白基因。该基因不仅与葫芦素合成基因成簇分布，且被前期发现的葫芦素调控因子直接调控，该基因产生的蛋白可直接运输葫芦素B及葫芦素E。通过分析根际微生物16S rRNA及宏基因组测序数据，并结合体外生化实验验证发现，根系分泌的葫芦素B可作为碳源诱导根际肠杆菌生长，并进一步促进拮抗细菌——芽孢杆菌富集，从而建立了甜瓜对土传病原菌——镰刀菌的有效防御机制。该研究为培育可分泌高浓度葫芦素的优质抗病新品种提供了理论支撑，并有助于提高葫芦素在有害生物综合治理中的应用前景。

据了解，该研究得到国家重点研发计划、云南省科学基金等项目的资助。

科普中国智惠农民

学术支持

中国农业科学院

制作

光明网科普事业部

记者

宋雅娟 张蕃

来源： 光明网-科普中国