茜草科

茜草科

茜草科是雙子葉植物綱,龍膽目的一個科。多為木本,少數為草本。葉對生,很少3枚輪生,通常全緣,具托葉。早期的分類系統克朗奎斯特分類法)將茜草科分類在茜草目內,瀕危種

基本介紹

  • 中文名:茜草科
  • 拼音:qiàn cǎo kē
  • 學名:Rubiaceae Juss. (1789)
  • :植物界
  • 亞界:綠色植物亞界
  • 總門:輪藻總門
  • :木賊門(有胚植物門)
  • 亞門:木賊亞門(維管植物亞門)
  • 木蘭綱(被子植物綱)
  • 亞綱薔薇亞綱
  • 超目:菊超目
  • 龍膽目
  • :茜草科
  • 分布區域:主要分布於熱帶和亞熱帶,少數分布於溫帶。
形態特徵,地理分布,解剖構造,分類進化,經濟價值,保護價值,亞科亞族,金雞納亞科,茜草亞科,代表植物,新發現物種,

形態特徵

喬木、灌木或草本,有時為藤本,少數為具肥大塊莖的適蟻植物;植物體中常累積鋁;含多種生物鹼,以吲哚類生物鹼最常見;草酸鈣結晶存在於葉表皮細胞和薄壁組織中,類型多樣,以針晶為多;莖有時有不規則次生生長,但無內生韌皮部,節為單葉隙,較少為3葉隙。葉對生或有時輪生,有時具不等葉性,通常全緣,極少有齒缺;托葉通常生葉柄間,較少生葉柄內,分離或程度不等地合生,宿存或脫落,極少退化至僅存一條聯接對生葉葉柄間的橫線紋,裡面常有粘液毛 (colleter)。花序各式,均由聚傘花序複合而成,很少單花或少花的聚傘花序;花兩性、單性或雜性,通常花柱異長,動物(主要是昆蟲)傳粉;萼通常4-5裂,很少更多裂,極少2裂,裂片通常小或幾乎消失,有時其中1或幾個裂片明顯增大成葉狀,其色白或艷麗;花冠合瓣,管狀、漏斗狀、高腳碟狀或輻狀,通常4-5裂,很少3裂或8-10裂,裂片鑷合狀、覆瓦狀或旋轉狀排列,整齊,很少不整齊,偶有二唇形;雄蕊與花冠裂片同數而互生,偶有2枚,著生在花冠管的內壁上,花葯2室,縱裂或少有頂孔開裂;雌蕊通常由2心皮、極少3或更多個心皮組成,合生,子房下位,極罕上位或半下位 (Tsiangia, Gaertnera, Pagamea),子房室數與心皮數相同,有時隔膜消失而為1室,或由於假隔膜的形成而為多室,通常為中軸胎座或有時為側膜胎座,花柱頂生,具頭狀或分裂的柱頭,很少花柱分離 (Galium等);胚珠每子房室1至多數,倒生、橫生或曲生。漿果、蒴果或核果,或乾燥而不開裂,或為分果,有時為雙果爿(Galium);種子裸露或嵌於果肉或肉質胎座中,種皮膜質或革質,較少脆殼質,極少骨質,表面平滑、蜂巢狀或有小瘤狀凸起,有時有翅或有附屬物,胚乳核型,肉質或角質,有時退化為一薄層或無胚乳(Guettarda等),堅實或嚼爛狀;胚直或彎,軸位於背面或頂部,有時棒狀而內彎,子葉扁平或半柱狀,靠近種臍或遠離,位於上方或下方。X = 6-17,通常11,次為9和12。
香果樹-----茜草科香果樹-----茜草科

地理分布

本科屬、種數無準確記載,Airy-Shaw 的統計為500屬6000種;而 E. Robbrecht** 的統計為637屬10700種。廣布全世界的熱帶和亞熱帶,少數分布至北溫帶。我國有18族、98屬、約676種,其中有5屬是自國外引種的經濟植物或觀賞植物。主要分布在東南部、南部和西南部,少數分布西北部和東北部。
茜草科梔子茜草科梔子

解剖構造

本科的共同解剖構造有:①氣孔常分布於葉片的下面,為2至多個輔助細胞所伴隨,這些細胞平均列於孔口的邊旁,
雞眼藤雞眼藤
②葉片無腺毛,③莖的維管束為單一併生型。
本科約有500屬 6 000餘種,廣布於熱帶和亞熱帶地區,少數草本延伸至寒帶
中國約有70屬近600種。主要產於東南部和西南部。
許多植物含有多種有經濟價值的生物鹼和黃酮類,如奎寧(quinine)、辛可寧(cinchonine)、辛可尼丁(cinchoniodine)、奎尼丁(quinidine)、鉤藤鹼(rhyncho-phylline)、異鈞藤鹼、柯諾辛因鹼(corynoxeine)、異柯諾因鹼、柯楠因鹼(corynantheine)、二氫柯楠因鹼(hirsuti-ne)、硬毛帽木因鹼(hirsuteine)、梔子素(gardenin)、梔子苷(gardenoside)、去羥梔子苷(geniposide)、山梔子苷(shanzhiside)、紫茜素(purpurin)、茜素(alizarin)、偽紫茜素(pseudo-purpurin)、茜草色素(munjistin)等主要化學成分。
茜草科 (雞矢藤)茜草科 (雞矢藤)

分類進化

早期的分類系統克朗奎斯特分類法)將茜草科分類在茜草目(Rubiaceae)內。而近期的分類系統(APG II 分類法:Update of the Angiosperm Phylogeny Group)則是將茜草科分類在龍膽目內,且將離瓣茜草科、Henriqueziaceae、烏檀科、纖花草科併入到茜草科內,新的茜草科分為茜草亞科(Rubioideae),金雞納亞科(Cinchonoideae)和仙丹花亞科(Ixoroideae),有600多屬,10000種以上,廣布全球熱帶、亞熱帶,少數產溫帶。中國大約有80屬500餘種,主產西南至東南部。
茜草科的親緣關係各學者意見不一,有人將茜草科置於敗醬科之前,忍冬科之後;也有人置其於忍冬科之前,車前科之後;還有人則置於忍冬科之前,蘿藦科之後。與茜草科最接近的科是忍冬科,因為兩者都具管狀合瓣花冠,有限雄蕊,下位子房和對生葉等特徵。但茜草科具托葉,葉常全緣。茜草科的香茜屬(Carleman-nia)和蜘蛛花屬(Silvianthus)從雄蕊數目減少至 2和托葉不發育的特徵,又極似木犀科(Oleaceae),但是子房下位又迥然有別。因此H.K.艾里肖將這兩屬從茜草科分出另成一獨立的香茜科(Carlemanniaceae)。
茜草科茜草科
根據子房胚珠的多少而分本科為2亞科:
金雞納亞科(Cinchonoideae),胚珠多數,胚莖向上,具胚乳。喬木或灌木,草本較少。中國有38屬。
② 咖啡亞科(Coffe-oideae),子房僅具1胚珠;胚莖向上或向下,具胚乳或無胚乳。喬木,亞灌木或草本。中國有33屬,其中丁茜屬(Trailliaedoxa)是中國的特有屬。
近代有些學者根據本科的內含物針晶體(rhaphi-des)的有無和胚乳的存在與否將其分為 3個亞科:
茜草亞科(Rubioideae),針晶體存在,種子具胚乳,草本,喬木和灌木。
金雞納亞科(Cinchonoideae),無針晶體,種子具胚乳,喬木、灌木,罕有草本。
③ 海岸桐亞科(Gue-ttardoideae),無針晶體,種子無胚乳,喬木,灌木。

經濟價值

本科植物的經濟用途是多方面的,如飲料 coffee (Coffea屬) ;藥用 qunine (Cinchona屬)、ipecacuanha (Cephaelis ipecacuanha) 、rhyncophylline (Uncaria 屬多種) 、black gambir (Uncaria gambir) ;材用有團花 Neolamarckia cadanba 等; 染料有茜草屬Rubia 的某些種。此外還有許多觀賞植物。
六月雪茜草科六月雪茜草科
茜草科有不少經濟植物,有藥用的如金雞納樹、茜草、鉤藤等,飲料用的如咖啡,觀賞用的如六月雪、梔子等。

保護價值

茜草科繡茜為中國特有種,分布區較狹窄,植株數量很少,在植物分類上的位置至今尚有爭議,對進一步研究茜草科的系統發育有著一定的作用。其花雖小,而顏色鮮艷,襯以白色具有明顯脈紋的變態葉狀體,甚為美觀,是良好的庭園賞植物,產地醫生常采其根用藥用,稱“野黃岑”。
水楊梅水楊梅
應保護母樹,嚴禁砍伐,限量挖掘樹根,並採種繁殖,撫育萌生幼樹。

亞科亞族

金雞納亞科

耳草族 Hedyotideae Cham. et Schlecht. ex DC.
金雞納族 Cinchoneae DC.
.烏檀族 Naucleeae DC. ex Miq.
玉葉金花族 Isertieae A. Rich. ex DC.
梔子族 Gardenieae A. Rich. ex DC.
長隔木族 Hamelieae DC.

茜草亞科

丁茜族 Alberteae Hook. f.
魚骨木族 Vanguerieae A. Richard ex Dumortier
海岸桐族 Guettardeae DC.
咖啡族 Coffeeae DC.
九節族 Psychotrieae Hook. f.
雞矢藤族 Paederieae DC.
白馬骨族 Anthospermeae Chamisso et Schlechtendal ex DC.
巴戟天族 Morindeae Miq.
紐扣草族 Spermacoceae A. Richard ex Dumortier
茜草族 Rubieae

代表植物

烏檀分布於越南、高棉至中國廣東和廣西。為喬木,葉紙質,橢圓形或側卵形,有早落而寬大的托葉。花白色,萼管彼此融合成一圓頭狀的頭狀花序。果球形,肉質,成熟時黃褐色,木材橙黃色,為良好的建築及家具用材;樹皮有苦味,含黃酮苷生物鹼,供藥用。
風箱樹分布中國長江以南各省區。常綠灌木或小喬木,有3枚輪生和對生的葉,托葉三角形,有黑腺點。花白色,微具香氣,組成圓球狀的頭狀花序。乾果細小,稍扁;種子具翅。生於蔭蔽的灌木叢中,全株入藥,有清熱消毒之效。
鉤藤有Uncaria rhynchophylla和U.sinensis二種。前者日本廣布,中國南部和東南部也產,後者僅見於中國。生於林谷或溪旁濕潤喬灌叢中。木質藤本,前者葉片下麵粉白色,乾後褐紅色;托葉深2裂,後者托葉近圓形,全緣,通常外反。花微具香氣,組成圓球狀頭狀花序,直徑2~3.5厘米。蒴果棒狀或倒圓錐形;種子兩端具翅。帶鉤的枝可入藥,含鉤藤鹼和異鉤藤鹼等成分,有鎮靜作用。
白花蛇舌草東南亞熱帶至中國南部和西南部各省區都有分布。見於濕潤草坡、溪畔、水田埂上。一年生矮小草本,葉線狀披針形,無柄,僅具1脈;托葉基部合生,頂端芒尖。花白色,細小,單生或成對生於葉腋。蒴果扁球形。全株含三十一烷、豆甾醇等成分,有抗腫瘤、消炎、止痛之效。
蛇根草日本至中國長江以南大部分省區均有分布。生於林下濕潤的溪旁。多年生草本;莖下部匍匐,節上生根。葉膜質,乾後淡紫紅色。花組成頂生二歧分枝的聚傘花序。蒴果菱形或僧帽形。全株含有哈爾滿(harmen)、無霸萜(eriedelin)等成分。全草入藥。
梔子又稱山梔子黃梔子,中國華南地區分布極普遍,各地均有栽培。常綠灌木。葉對生或3枚輪生;托葉鞘狀,膜質。花白色,直徑5~7厘米,單生於小枝頂部,極香。果卵形至長圓形,黃紅色,具翅狀縱棱5~9條,有宿存的萼檐。木材堅實,不易破裂,專供雕刻和農具用。果實含有梔子素,將果搗爛,泡水可提取黃色染料。全株入藥,有消腫、散毒之效。可栽培供觀賞,花大而重瓣者稱白蟬(Gardenia jasminoides var.foruniana)。
巴戟中國廣東、廣西均有分布,並有栽培。多年生藤本;根莖肉質,肥厚,多少收縮成念珠狀。葉薄紙質,下面沿中脈上被短粗毛和脈腋內有短束毛。花細小,組成頭狀花序,此花序單生或3至多個排成傘狀花序式。聚合果紅色,根莖入藥,有驅風、強壯之效。
吐根又名西吐根,原產巴西熱帶雨林,中國的台灣、雲南和廣東有少量栽培。亞灌木狀多年生草本;莖四棱形,下部匍匐。葉紙質,近倒卵形或橢圓形。花白色,組成密集的頭狀花序,有總苞片。漿果紫色。根含多種生物鹼,有祛痰、催吐之效。
龍船花亞洲熱帶至中國南部地區分布,常綠灌木。葉薄革質,近無柄。花紅色或黃紅色,排成頂生、稠密三歧、多花的傘房花序,具總花柄和紅色分枝。漿果近球形,紅黑色。花鮮紅,艷麗,花期長,常栽培供觀賞。藥用有止痛、行氣、活血之效。
雞屎藤柔弱、纖細藤本,揉之發臭,故名。葉對生或3枚輪生,膜質。花紫白色,排成頂生、擴展的蠍尾狀聚傘花序。漿果扁圓形,光滑,草黃色,常纏繞於灌木或疏林上。全株入藥,含有雞屎藤苷(paederoside)和車葉草苷(asperulosede)等成分。莖皮是造紙和人造棉的原料。
茜草又名紅絲線,中國長江和黃河流域均有分布。多年生草本;莖四棱形,沿棱上有倒生鉤毛。葉4枚輪生,其中1對較大而具長柄,紙質。花白色或黃色,排成頂生或腋生的聚傘花序。果肉質,細小,成熟時紫黑色。生於山野草叢中。根鮮紅色,細長如絲,故有紅絲線之名。含有“茜素”,是一種高級紅色染料,也是一種名貴的繪畫顏料。中國河南省產量多,品質最佳。
蓬子菜廣布於亞洲、歐洲和美洲的溫帶地區。中國東北、西北和長江流域均有分布。生於曠地、路旁、草叢中。多年生近直立草本;莖4棱形,被毛。葉6~10枚輪生,無柄,條形,乾後常變黑色。花黃色而小,組成頂生或腋生帶葉的圓錐花序。果小近球形,全草含喇叭茶苷(palustrocide)、芸香苷等多種生物鹼,全草入藥。
大葉團花產於東南亞熱帶至中國雲南、廣東、廣西。為大喬木,樹皮褐色而粗糙;葉橢圓形;花黃色,密集成圓頭狀花序,每個圓頭狀花序直徑4~5厘米;果球形,黃綠色;生長快,管理得宜每年能生長80~90厘米;大喬木的香果樹(Emmonopterys henryi)樹幹挺直,樹皮光滑,樹冠婆娑;花大,黃色,有時花萼裂片中1權擴大呈葉狀,粉紅色,是著名的觀賞樹;材質堅韌,紋理緻密,是良好的建築用材;樹皮纖維長而富有韌性,是人造棉和蠟紙的原料。

新發現物種

朱華發現的50多個新種,大多數都在SCI源刊發表,例如,發現泰國粗葉大屬植物新種主要發表在《北歐植物學雜誌》(NordicJournalofBotany),發現的越南和馬來西亞該屬植物新種主要發表在國際植物分類學與生物地理學核心刊物Blumea上,並以專著性論文《中國茜草粗葉木屬植物的分類學研究》發表在國際植物分類學核心刊物《系統學與植物地理學》上,而使他成為國際上認可的該屬植物分類專家,並由荷蘭國家科學基金資助,應邀完成了國際研究項目《馬來西亞植物志茜草科粗葉木屬植物的分類學研究》。
長柱花屬(Crucianella)長柱花屬(Crucianella)
他發現的50多個新種,大多數都在有關期刊上進行了發表。有關專家認為,朱華的這些發現豐富了對茜草科植物的科學認識,為以後的開發利用提供了基礎條件。
茜草科植物為熱帶和亞熱帶植物區系的重要組成成分。根據最新資料統計,其種類數目僅低於菊科(21000種)、蘭科(17500種)和豆科(16400種),為被子植物中的第四大科(11000種)。在國際上,對茜草科的系統學及相關套用科學的研究已逐漸成為熱點,1993年和1995年在美國密蘇里植物園和比利時國家植物園分別召開了第一屆和第二屆國際茜草科大會,這些會議的召開,推動了國際上對茜草科的研究。然而,中國還沒有對本科植物進行深入研究,對其分類及系統演化方面的研究還處於落後的地位。

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