番茄（茄科茄属植物）

▌简介

番茄是茄科茄属的一年生草本植物，植株高达2米。转基因西红柿颜色鲜红，果实硬，不易裂果。番茄茎易倒伏；叶为羽状复叶，基部呈楔形，较偏斜，具有不规则的锯齿；花冠呈辐状，黄色，裂片为窄长圆形；浆果呈扁球形或近球形，肉质多汁液，为桔黄或鲜红色，表面光滑，花果期夏秋季；种子黄色，覆盖柔毛。

番茄原产南美洲，最早是南美洲的野生浆果，人们认为其颜色鲜艳具有剧毒，视它为“狐狸的果实”，只用来观赏，最初传入中国时也是作为观赏植物，到19世纪中后期，中国人才开始吃番茄，并在上海等大城市开始大面积种植。美国、俄罗斯、意大利和中国为主要生产国，在中国南北均有栽培，是全世界栽培最为普遍的果菜之一。番茄为喜温作物，对土壤的适应性较广，但对肥料的需求量较大；耐涝性差，要求有良好的排水条件。

番茄含有丰富的胡萝卜素、维生素C和B族维生素，营养价值高，既可作为蔬菜也可作为水果，既可生食也可熟食；番茄可用来加工制作番茄酱、番茄汁和番茄丁等；番茄富含番茄红素，具有很强的抗氧化能力，能降低血压、清热解毒之效，还可提取作为保健品。未成熟的番茄不能食用，其中含有一种生物碱成分，食用过多可能导致中毒。

▌植物学史

•起源发展

番茄的野生祖先是醋栗番茄，原产于南美洲西部的安第斯山地带（今秘鲁、厄瓜多尔和玻利维亚一带），这些野生种大小如豌豆，果重只有1-2g，酸涩味浓郁，偶有鸟类将番茄种子经粪便传播到墨西哥。最早的栽培记录至少可以追溯到公元前500年，驯化证据指向中美洲的阿兹特克人和其他民族。西班牙人传教士德萨阿贡详细记载了阿兹特克帝国首都特诺奇蒂特兰（今墨西哥城）市场上售卖各种番茄及制品的盛况。

•分类地位

番茄起源中心是南美洲的安第斯山地带。在秘鲁、厄瓜多尔、玻利维亚等地仍有大面积野生种的分布。茄属分为有色番茄亚种和绿色番茄亚种。前者果实成熟时有多种颜色，后者果实成熟时为绿色。茄属由普通栽培种番茄及与栽培种番茄有密切关系的几个种组成，大体上又分为普通番茄和秘鲁番茄两个复合体种群。普通番茄群中包括：普通番茄、细叶番茄、奇士曼尼番茄、小花番茄、奇美留斯凯番茄、多毛番茄；秘鲁番茄群中包括智利番茄和秘鲁番茄。

▌形态特征

番茄是茄科一年生草本植物，株高0.6-2米，全体生粘质腺毛，有强烈气味。茎易倒伏。叶羽状复叶或羽状深裂，长10-40厘米，小叶极不规则，大小不等，常5-9枚，卵形或矩圆形，长5-7厘米，边缘有不规则锯齿或裂片。

花序总梗长2-5厘米，常3-7朵花；花梗长1-1.5厘米；花萼辐状，裂片披针形，果时宿存；花冠辐状，直径约2厘米，黄色。

浆果扁球状或近球状，肉质而多汁液，桔黄色或鲜红色，光滑；种子黄色。花果期夏秋季。

▌分布范围

番茄原产于南美洲的秘鲁、厄瓜多尔等地，世界各地广为栽培。中国、印度、美国、土耳其、埃及、伊朗、意大利、西班牙、巴西和墨西哥等是世界上番茄栽培面积较大的国家。

▌生长习性

番茄是一种喜温性的蔬菜，在正常条件下，同化作用最适温度为20-25℃，根系生长最适土温为20-22℃。喜光，光饱和点为70000lx，适宜光照强度为30000-50000lx。也是短日照植物，番茄喜水，一般以土壤湿度60%-80%、空气湿度45%-50%为宜。

番茄对土壤条件要求不太严苛，在土层深厚，排水良好，富含有机质的肥沃壤土生长良好。土壤酸碱度以pH6-7为宜。

▌繁殖方法

•土壤配制

按一定比例配制营养土，要求营养土的孔隙度约60%，pH6-7，含速效磷100毫克/千克以上，速效钾100毫克/千克以上，速效氮150毫克/千克，疏松、保肥、保水，营养完全。将配制好的营养土均匀铺于播种床（厚度10厘米），或者育苗盘里。

•种子处理

•播种方式

▌栽培技术

▌病虫防治

▌主要品种

番茄品种繁多，主要栽培的品种有毛粉802、渝抗4号、渝抗5号、秦粉二号、西粉二号、西粉三号、红宝石、超级早丰、早魁、强丰、台湾红、中蔬4号等。在品种选择上应注意作春提早或秋延晚栽培时，应选择早熟品种，正季栽培选择中晚熟品种。

栽培的番茄，属普通番茄。有5个变种：①栽培番茄，多数栽培品种均属此变种；②樱桃番茄，果实圆球形，果径约2厘米，2室，红、橙或黄色；③大叶番茄，叶缘光滑，形似薯叶；④梨形番茄，果实梨形，红色或橙黄色；⑤直立番茄，茎直立，果实扁圆球形。

栽培番茄的品种有三大系统：①意大利系统：果实卵形或椭圆形。适于干燥地区作无支架栽培和加工用。代表品种有罗城一号和罗马；②英国系统：果型小，深红色，低温短日照条件下结实性强。代表品种有创财和最佳；③美国系统：果实中型至大型，适应性强。中国栽培的番茄品种来自北美或欧洲，经过多年的栽培和选育，已有一批适于中国气候和栽培要求的品种。

▌主要价值

•食用

番茄果实营养丰富，具特殊风味。可以生食、煮食、加工制成番茄酱、汁或整果罐藏。

番茄的食用部位为多汁的浆果。它的品种极多，按果的形状可分为圆形的、扁圆形的、长圆形的、尖圆形的；按果皮的颜色分，有大红的、粉红的、橙红的和黄色的。

红色番茄，果色火红，一般呈微扁圆球形，脐小，肉厚，味道沙甜，汁多爽口，风味佳，生食、熟食可，还可加工成番茄酱、番茄汁；粉红番茄，果粉红色，近圆球形，脐小，果面光滑，味酸甜适度，品质较佳，黄色番茄，果桔黄色果大，圆球形，果肉厚，肉质又面又沙、生食味淡，宜熟食。

番茄的品质要求：一般以果形周正，无裂口、无虫咬，成熟适度，酸甜适口，肉肥厚，心室小者。宜选择成熟适度的番茄，不仅口味好，而且营养价值高。

据营养学家研究测定：每人每天食用50克-100克鲜番茄，即可满足人体对几种维生素和矿物质的需要。番茄含的“番茄素”，有抑制细菌的作用；含的苹果酸、柠檬酸和糖类，有助消化的功能。番茄含有丰富的营养，又有多种功用被称为神奇的菜中之果。番茄内的苹果酸和柠檬酸等有机酸，还有增加胃液酸度，帮助消化，调整胃肠功能的作用。番茄中含有果酸，能降低胆固醇的含量，对高血脂症很有益处。番茄富含维生素A、维生素C、维生素B1，维生素B2以及胡萝卜素和钙、磷、钾、镁、铁、锌、铜和碘等多种元素，还含有蛋白质、糖类、有机酸、纤维素。

•药用

西红柿有生津止渴、健胃消食、清热消暑、补肾利尿等功能，可治热病伤津口渴、食欲不振、暑热内盛等病症。它有显著止血、降压、降低胆固醇作用，对治疗血友病和癞皮病有特殊功效。

多吃西红柿护心脏，美国科学家的一项研究表明，用农家肥种植出的有机西红柿具有保护心脏的作用。有机西红柿中的抗氧化剂类黄酮的含量，是普通西红柿含量的两倍。类黄酮具有降血压、降血脂、增加冠脉血流量等功能。

西红柿越红，营养越高，做熟后比生吃更有利于营养吸收。

西红柿中主要的营养就是维生素，其中，最重要、含量最多的就是胡萝卜素中的一种——番茄红素。科学家们对番茄红素健康作用的研究有了很多新的突破，已经证明的包括：具有独特的抗氧化能力，可以清除人体内导致衰老和疾病的自由基；预防心血管疾病的发生；阻止前列腺的癌变进程，并有效地减少胰腺癌、直肠癌、喉癌、口腔癌、乳腺癌等癌症的发病危险。

现代医学研究表明，癌症病人对维生素C的需要量显著增加，而西红柿含有丰富的维生素C，是防癌抗癌的首选果蔬。

西红柿是维生素C的天然食物来源，每天食用1-2个西红柿，可以增强血管柔韧性，制止牙龈出血，增强抗癌能力，对高血压、心脏病患者非常有益。同时，西红柿中还含有一种特殊成分――番茄素，而番茄素具有止渴生津、健胃消食的作用，可防治胃热口苦、发热烦渴、中暑等症，是益气生津、健脾和胃的佳品。

餐前吃西红柿容易使胃酸增高，食用者会产生烧心、腹痛等不适症状。而餐后吃西红柿，由于胃酸已经与食物混合，胃内酸度会降低，就能避免出现这些症状。

番茄红素具有很强的抗氧化能力，可以清除危害人体的自由基。自由基是一种带多余电子的氧分子或氧原子，好比人体中破坏力和杀伤力很强的寄生虫，它们以侵蚀支持人体健康的细胞、蛋白质为生，有时还攻击人体各部分功能控制中心（如免疫调节中心、血糖控制中心、癌症抑制中心等），并通过血液在体内四处流窜，成为人体极其可怕的健康杀手。通过清除自由基，番茄红素能防止癌症和一些慢性疾病的作用。

•科研

2019年2月，巴西维索萨联邦大学的Agustin Zsögön等人指出利用最新的基因编辑技术，使番茄以一种更简单更容易的方法来批量生产用于商业目的的辣椒素。只需要在番茄中上调PAL、KAS、COMT、FaTA这四个基因，以及启动BCAT、CS这两个基因，就可以在番茄中开启辣椒素基因的表达，从而更大量、更高效、更廉价地生产辣椒素。辣椒基因组测序的完成，以及番茄含有辣椒素所必需的全套基因的发现，为通过基因编辑操作生产辣椒类生物制剂的“火辣番茄”铺平了道路。

2020年1月，中国农业科学院深圳农业基因组研究所所长黄三文课题组构建了番茄泛转录组，全面分析了番茄驯化改良过程中的转录组变异。

2020年12月，日本厚生劳动省批准CRISPR编辑的富含GABA的西西里红番茄进入市场，这是日本国内首个基因编辑食品的销售申请。该番茄由日本筑波大学和企业共同研发，含有比天然品种多4至5倍的γ-氨基丁酸（GABA），GABA被认为具有减轻精神压力及抑制血压升高的效果。预计最早将于2022年上市销售。届时企业将会在商品上标注其为基因编辑食品。

2022年5月，约翰英纳斯中心的植物代谢工程师Cathie Martin领导的一个小组和首尔国立大学的植物遗传学家Choe Sunghwa领导的小组于2022年5月发表在《自然·植物》杂志上的研究报告表明，在基因编辑的帮助下，阳光下成熟的西红柿也可以储存维生素D的前体分子，西红柿可变成维生素D的丰富来源。

2022年6月，黄三文团队首次获得了一个由838个基因组构建的番茄图泛基因组，包含精确定位的1900多万个变异，其中包括32个新的参考水平基因组组装。此外，借此找回了番茄育种中“丢失的遗传力”，为解析生物复杂性状的遗传机制提供了新思路。

2023年4月6日，《Nature Genetics》（自然·遗传学）发表了由新疆农业科学院园艺作物研究所牵头，中国农业科学院深圳农业基因组研究所、作物科学研究所、生物技术研究所等团队合作完成的研究，该研究利用番茄超级泛基因组揭示了野生和栽培番茄的基因组演化历史，系统解析了番茄野生种中尚未被充分挖掘的遗传多样性。该研究同时证明了通过基因组学的“bottom-up”方法鉴定功能基因的可能，为超级泛基因组在其他作物中的构建和应用指明了方向。

▌植物文化

番茄最早生长于南美洲的秘鲁和墨西哥，是一种生长在森林里的野生浆果。因为色彩娇艳，当地人把它当作有毒的果子，视为“狐狸的果实”，称之为“狼桃”，只用来观赏，无人敢食，只是把它作为一种观赏植物来对待。

据记载，16世纪，英国有位名叫俄罗达拉的公爵在南美洲旅游，很喜欢番茄这种观赏植物，于是如获至宝一般将之带回英国，作为爱情的礼物献给了情人伊丽莎白女王以表达爱意，从此，“爱情果”、“情人果”之名就广为流传了。但人们都把番茄种在庄园里，并作为象征爱情的礼品赠送给爱人。

过了一代又一代，仍没有人敢吃番茄。到了17世纪，有一位法国画家曾多次描绘番茄，面对番茄这样美丽可爱而“有毒”的浆果，实在抵挡不住它的诱惑，于是产生了亲口尝一尝它是什么味道的念头。他冒着生命危险吃了一个，觉得甜甜的、酸酸的、酸中又有甜。然而，躺到床上等死的他居然没事，于是“番茄无毒可以吃”的消息迅速传遍了世界。

从那以后，上亿人均安心享受了这位“敢为天下先”的勇士冒死而带来的口福。到了18世纪，意大利厨师用番茄做成佳肴，色艳、味美，客人赞不绝口。番茄终于登上了餐桌。从此，番茄博得众人之爱，被誉为红色果、金苹果、红宝石、爱情果。