除了常見的烹飪和農業實踐，西葫蘆（Cucurbita pepo）在植物科學研究中確實有幾個非常有趣且值得關注的領域，這些研究不僅深化了我們對這種作物的認識，也推動了育種、栽培和植物生物學的發展：
遺傳多樣性與進化關系：
- 復雜種內多樣性： 西葫蘆所屬的 Cucurbita pepo 種是葫蘆科中遺傳多樣性最豐富的物種之一，包含了形態差異巨大的品種（如西葫蘆、部分南瓜、小胡瓜、飛碟瓜、橡子南瓜等）。研究其種內不同變種/生態型之間的遺傳關系、馴化歷史（多起源中心）以及基因流動，對理解作物馴化和多樣性形成機制至關重要。
- 近緣種雜交： 研究西葫蘆與近緣種（如筍瓜 C. maxima、 中國南瓜 C. moschata）之間的雜交親和性、基因漸滲現象，有助于挖掘抗病、抗逆或品質相關基因，也為創造新種質提供基礎。
抗病性機制（尤其病毒?。?/strong>
- 病毒抗性基因： 西葫蘆極易受多種毀滅性病毒侵害，如小西葫蘆黃花葉病毒、西瓜花葉病毒、番木瓜環斑病毒等。研究是發掘和鑒定抗病毒基因（如 zym 抗 ZYMV 基因）及其作用機制（如 RNA 沉默介導的抗性、限制病毒長距離運輸等）的熱點。這些研究不僅對西葫蘆育種至關重要，也是植物抗病毒機制研究的模型。
- 砧木抗性利用： 研究利用抗性強的南瓜（如筍瓜）作砧木嫁接西葫蘆，其根系如何誘導系統抗性、影響接穗生理以抵抗土傳病害（如枯萎病）和病毒病的機制。
果實品質性狀的遺傳與調控：
- 營養物質合成與積累： 研究類胡蘿卜素（如葉黃素、β-胡蘿卜素）、維生素C、酚類物質等在西葫蘆果實中的生物合成途徑、調控基因及其受環境（光照、溫度、營養）的影響，旨在通過育種或栽培措施提高營養價值。
- 果肉質地與貯藏性： 研究細胞壁結構（纖維素、半纖維素、果膠）、相關酶活性（如多聚半乳糖醛酸酶、纖維素酶）以及激素調控（乙烯）如何影響果實的硬度、多汁性、采后軟化速率和貯藏壽命。這對選育耐儲運品種和優化采后處理技術至關重要。
- 風味物質： 對西葫蘆特有風味（有時略帶苦味）的揮發性化合物及其前體物質的研究相對較少，但也是提升品質的一個潛在方向。
性別表達與開花生物學調控：
- 性別決定機制： 西葫蘆是雌雄同株異花植物。研究控制雌雄花分化和比例的遺傳因素（如性別相關基因位點）和激素調控（乙烯促進雌花，赤霉素促進雄花）機制，對于提高早期雌花率、增加產量（尤其是單性結實品種）以及理解葫蘆科植物性別分化有重要意義。
- 環境對開花的影響： 光周期、溫度、營養狀況如何影響西葫蘆的性別表達、開花時間和花器官發育。
非生物脅迫耐受性：
- 耐旱/耐鹽機制： 雖然西葫蘆通常被認為需水量較大，但在水資源緊張地區，研究其根系構型、氣孔調節、滲透調節物質積累（脯氨酸、可溶性糖）、抗氧化系統等在應對干旱和鹽脅迫中的作用，有助于選育更具韌性的品種。
- 溫度適應性： 研究低溫（特別是苗期）和高溫脅迫對生長、開花坐果的影響及生理響應機制，為應對氣候變化提供策略。
生物活性物質與功能研究：
- 種子成分： 西葫蘆種子富含油脂（約35-50%）和蛋白質（約25-40%），研究其油脂的脂肪酸組成（高油酸、亞油酸）、蛋白質的營養價值以及種子中其他生物活性物質（如甾醇、生育酚、酚類化合物）的提取、功能評價和潛在應用（如營養補充劑、化妝品原料）。
- 果肉生物活性： 雖然果肉中生物活性物質含量相對較低，但其抗氧化能力、潛在的抗炎或代謝調節作用也開始受到關注，尤其是在副產品利用方面。
表型組學與精準栽培：
- 利用無人機遙感、圖像識別等表型組學技術，高通量監測西葫蘆生長動態（葉面積、株高、果實數量大?。?、營養狀況、脅迫響應等，結合環境數據和模型，實現精準灌溉、施肥和病蟲害管理。
授粉生態與結實：
- 研究傳粉昆蟲（主要是蜜蜂）對西葫蘆訪花行為、效率的影響，以及環境因素（農藥、棲息地喪失）對授粉服務的威脅。探索單性結實品種的生理機制（無需授粉即可坐果）及其在保護地栽培中的應用價值。
總結來說，西葫蘆在植物研究中是一個重要的模式作物和實用研究對象，尤其在：
- 葫蘆科遺傳與進化
- 植物-病毒互作與抗性機制
- 果實發育與采后生理
- 性別分化調控
- 非生物脅迫響應
- 功能成分挖掘與利用
這些研究不僅服務于西葫蘆本身的品種改良和高效生產，其發現的規律和基因資源也常被應用于其他瓜類作物甚至更廣泛的植物學研究領域。
