伞形目—伞形科

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伞形目

伞形科

伞形科(学名:Apiaceae)是伞形目下的一科,是一类具有伞形花序的植物。花小型,具有五片花瓣。这些排列成伞状的花序,称为伞形花序。伞形科这一名称是因为其花序为伞形之故。

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此科下包含有孜然、香芹、香菜、茴香、胡萝卜、莳萝、葛缕子、当归、白芷、独活、毒芹、明日叶等植物。此科约有280属和2500种,分布在北温带、亚热带或热带的高山上。中国大约有90属、500多种,全国均有分布。伞形科包括很多日常食用的蔬菜和调料。

1.植物学史

1672年,R·莫里森首次根据果实的特征将伞形科植物划分为9属165种。C·von·林奈在他的《植物种志》中(1753年)记载45属,特别以总苞与小总苞的存在与否作为鉴别特征。1898年,O·德鲁德综合了前人的研究成果,将伞形科分为天胡荽亚科(Hydrocotyloideae)、变豆菜亚科(Saniculoideae)和芹亚科(Apioideae)3个科。这个系统为世界学者广泛应用。

伞形科与五加科的关系最为密切,J·哈钦森(1926~1934)将伞形科与五加科置于伞形目(Umbelliflorae),他认为木本和草本成员可能来自不同的祖先;1959~1969年,他进一步将伞形科分开为2个目:五加目(Araliales)为木本群,伞形目为草本群,并认为五加科来源于木本的火把树目(Cunoniales),而伞形目来源于草本的虎耳草目。1945年,N·海兰德提出将天胡荽亚科提升为天胡荽科,理由是果实具有木质化的内果皮。1946年,M·鲍曼认为伞形科代表从五加科分化出来的族。它是热带原始五加科(Pro-Araliaceae)的后裔,但在温带和寒带地区发展较茂盛,花与果实较为进化。R·F·索思(1968年)追随前人,主张两科合并为一科。A·克朗奎斯特(1968年)和A·Л·塔赫塔江(1969年)同样认为这两科非常接近,而五加科较原始,应该保持两科的独立性。

2.形态特征

一年生至多年生草本,很少是矮小的灌木(在热带与亚热带地区)。根通常直生,肉质而粗,有时为圆锥形或有分枝自根颈斜出,很少根成束、圆柱形或棒形。茎直立或匍匐上升,通常圆形,稍有棱和槽,或有钝棱,空心或有髓。

叶互生,叶片通常分裂或多裂,1回掌状分裂或1-4回羽状分裂的复叶,或1-2回三出式羽状分裂的复叶,很少为单叶;叶柄的基部有叶鞘,通常无托叶,稀为膜质。

花小,两性或杂性,成顶生或腋生的复伞形花序或单伞形花序,很少为头状花序;伞形花序的基部有总苞片,全缘、齿裂、很少羽状分裂;小伞形花序的基部有小总苞片,全缘或很少羽状分裂;花萼与子房贴生,萼齿5或无;花瓣5,在花蕾时呈覆瓦状或镊合状排列,基部窄狭,有时成爪或内卷成小囊,顶端钝圆或有内折的小舌片或顶端延长如细线;雄蕊5,与花瓣互生。

子房下位,2室,每室有一个倒悬的胚珠,顶部有盘状或短圆锥状的花柱基;花柱2,直立或外曲,柱头头状。

果实在大多数情况下是干果,通常裂成两个分生果,很少不裂,呈卵形、圆心形、长圆形至椭圆形,果实由2个背面或侧面扁压的心皮合成,成熟时2心皮从合生面分离,每个心皮有1纤细的心皮柄和果柄相连而倒悬其上,因此2个分生果又称双悬果,心皮柄顶端分裂或裂至基部,心皮的外面有5条主棱(1条背棱,2条中棱,2条侧棱),外果皮表面平滑或有毛、皮刺、瘤状突起,棱和棱之间有沟槽,有时槽处发展为次棱,而主棱不发育,很少全部主棱和次棱(共9条)都同样发育;中果皮层内的棱槽内和合生面通常有纵走的油管1至多数。

胚乳软骨质,胚乳的腹面有平直、凸出或凹入的,胚小。

3.主要价值

本科植物在国民经济中有着一定的作用,其中不少种类,可做药材,蔬菜、香料、农药等用。在药用方面如著名中药材当归、川芎、白芷、前胡、防风、柴胡、独活、藁本、明党参、羌活、北沙参等,这些种类在国内外市场上享有较高的声誉。近年来,国内外对伞形科植物的研究极为重视,并发现有些化学成分,具有多种生理活性,如对治疗冠心病、肿瘤、白斑病等,获得初步的疗效和成果;各地民间将多种伞形科植物用于防治疾病,也相当广泛。在蔬菜食用方面,常见栽培的有芫荽、芹菜、水芹、胡萝卜等,此外供做香料调料用的有茵香、莳萝等;供农药用的有毒芹、刺果芹、毒参等。

4.种属分布

伞形科(Apiaceae,Umbelliferae)约270属2800种。广布于北温带至热带和亚热带高山地区。 [2]

中国约95属580余种,产全国各地,以西部为最多,东南部较少,西北部产56属,其中有24属在国内仅产于新疆,如双球芹属(Schrenkia)、斑膜芹属(Hymenolyma)、块茎芹属(Krasnovia)、狭腔芹属(Stenocoelium)、苞裂芹属(Schultzia)、空棱芹属(Cenolophium)、丝叶芹属(Scaligeria)等,它们多属于中亚以至西伯利亚成分。

在中国西南部有52属,种类最为丰富,其中15属为中国特有属,它们是滇芎属(Physospermopsis)、滇芹属(Sinodielsia)、舟瓣芹属(Sinolimprichtia)、紫伞芹属(Melanosciadium)、小芹属(Sinocarum)、单球芹属(Haplosphaera)、马蹄芹属(Dickinsia)、东俄芹属(Tongoloa)、羌活属(Notopteryglum)(西北地区也有分布)、矮泽芹属(Chamaesium)、环根芹属(Cyclorhiza)、川明参属(Chuanminshen)、滇藏细叶芹属(Chaeropyllopsis)、细裂芹属(Harrysmithia)、弓翅芹属(Arcuatopterus),另有喜峰芹属(Cortia)和栓果芹属(Cortiella)为喜马拉雅山区特有属。分布在西南地区的这些属种,多数为四川—云南—西藏成分。

中国东北、华东和华中各有20属左右,华东产明党参属(Changium),辽东及山东东北部产山茴香属(Corlesia),皆为中国特有属。华南较少,约15属,包含有印度—马来西亚的一些属,如积雪草属(Centella)、天胡荽属(Hydrocotyle)、山茉莉芹属(Oreomyrrhis)。东亚与北美共有属为香根芹属(Osmorhiza)、鸭儿芹属(Cryptotaenia)、变豆菜属(Sanicula)、水芹属(Oenanthe)等。

5.下属亚科

本科包含约约418属,可归类于4个亚科:

芹亚科(Apioideae)

卧芹亚科(Azorelloideae)

参棕亚科(Mackinlayoideae)

变豆菜亚科(Saniculoideae)

6.参棕亚科

参棕亚科(学名:Mackinlayoideae)是一个植物亚科,有六个属,其中含有约67种。在APG II系统中,它被视为科级别的参棕科,但从那以后它被重新分类为伞形科的亚科。

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本亚科植物为灌木或草本;复叶无规则,类似棕榈;花排成伞状花序;果实为蒴果。

1981年的克朗奎斯特分类法将其列在伞形科中,属于伞形目,1998年根据基因亲缘关系分类的APG 分类法维持原分类,2003年经过修订的APG II 分类法认为应该单独分出一个科,但2006年12月20日新修订的结果是合并到伞形目中,单独列为参棕族(Mackinlayoideae)。

共有6属125种,分布在太平洋周边各地和非洲南部。中国只有一种积雪草(Centella asiatica (L.) Urb)分布在南方各地。

(1)积雪草属

积雪草属(学名:Centella)是伞形科参棕亚科下的一个属,为匍匐草本植物。该属共有约20种,分布于热带及亚热带地区。主产南非,中国有积雪草C. asiatica(L. )Urban 1种,产华东、中南及西南各省。

(2)形态特征

匍匐草本,节上生根;叶具长柄,肾形;花组成单伞形花序,梗短,单生或2-4个聚生于叶腋;萼齿细小;花瓣5,在花蕾时覆瓦状排列;果圆肾形,表面有网纹。

多年生草本,有匍匐茎。叶有长柄,圆形、肾形或马蹄形,边缘有钝齿,基部心形,光滑或有柔毛;叶柄基部有鞘。单伞形花序,梗极短,单生或2-4个聚生于叶腋,伞形花序通常有花3-4;花近无柄,草黄色、白色至紫红色;苞片2,卵形,膜质;萼齿细小;花瓣5,花蕾时复瓦状排列,卵圆形,顶端稍内卷;雄蕊5,与花瓣互生;花柱与花丝等长,基部膨大。果实肾形或圆形,两侧扁压,合生面收缩,分果有主棱5,棱间有小横脉,表面网状;内果皮骨质。种子侧扁,横剖面狭长圆形,棱槽内油管不显著。

(3)积雪草

积雪草(学名:Centella asiatica (L.) Urban)是伞形科、积雪草属多年生草本植物,4-10月开花结果。

在美国化学文摘中,1996年以前使用Hydrocotyle asiatica L.作为积雪草的学名,1996年以后改用Centella asiatica L.,存在两种拉丁学名并存的情况。植物学家林奈于1764年将积雪草归入天胡荽属,并定名为Hydrocotyle asiatica L,后来在1879年,德国Urban根据花瓣的排列以及果实的棱数将天胡荽属中的一组植物分裂出来并建立积雪草属。积雪草归入该属并更名为Centella asiatica (L.) Urban.。

分布于中国陕西、江苏、安徽、浙江、江西、湖南、湖北、福建、台湾、广东、广西、四川、云南等省区。印度、斯里兰卡、马来西亚、印度尼西亚、大洋洲群岛、日本、澳大利亚及中非、南非(阿扎尼亚)、东盟国家越南、缅甸、泰国、老挝也有分布。积雪草性喜温暖潮湿环境,生性强健,种植容易,水陆两栖皆可。积雪草分布区域较广,海拔200-1900米地区均有分布。

食用:积雪草质地柔嫩、适口性好,可生食。中国南方民间常将它作为凉茶饮用。东南亚、印度、巴基斯坦、斯里兰卡及南美地区都将积雪草作为蔬菜食用。

草坪:由于积雪草的观赏期长,在草坪建植中,既克服了冷地型常绿种在中国南方越夏难的问题,又避免了一些暖地型草种绿色期短的缺点。积雪草匍匐枝节节生根、叶形优美、草层平整而致密,具有较高的美化和净化环境的价值。积雪草易繁殖、占空力强、铺建草坪容易,推广速度快。积雪草大强度践踏后易恢复,成坪快,绿色期长,便于管理。总之,积雪草是一种值得推广的、综合性能优良的草坪植物。

地被植物:积雪草可形成致密的地表覆盖,因而是一种极好的地被植物,具有良好的防止土壤侵蚀的作用,可作为一种有益的茶园杂草,是茶园土壤的良好覆盖物,可防止旱季土壤水分蒸发。

药用:积雪草以全草入药。性寒、味苦、辛,具清热利湿、解毒消肿的功效,临床上用于湿热黄疸、痈疮肿毒、跌打损伤、解砒霜中毒、覃中毒、解暑、传染性肝炎、流行性脑脊髓膜炎等。