四倍体西瓜（AAaa）经减数分裂可产生3种配子，其基因型及比例为AA：Aa：aa=1：4：1；二倍体西瓜（Aa）经减数分裂可产生2种配子，其基因型及比例为A：a=1：1．因此，它们杂交所得种子胚的基因型及比例为AAA：AAa：Aaa：aaa=1：5：5：1．
故选：D．