【植物界全系列】菊目—菊科

菊科(学名:Asteraceae)是真双子叶植物菊目的一个科。菊科是真双子叶植物中最大的一个科,现在已有至少13个亚科、1689属和32,913种。

菊科植物广泛分布在全世界,但热带地区较少。中国有约200属2000多种,包括了菊花、蒲公英、大蓟、小蓟、茵陈、艾叶、青蒿、紫苑、鹅不食草、向日葵等植物。菊科的学名是由模式属紫菀属(Aster)而来,是“星形”的意思,指菊科植物的头状花序似星形。菊科和兰科常被视为最进化的植物。

菊科植物首次于1792年由德国植物学家保罗·迪特里希·吉塞克描述。传统上,两个亚科被承认:菊亚科(Asteroideae或Tubuliflorae)和舌状花亚科(或Liguliflorae,宽松定义)。后者已被证明是广泛并系的,现在已经被分成11个亚科,但前者仍然有效。

值得注意的是,菊亚科、舌状花亚科(严谨定义)、管状花亚科和帚菊木亚科这四个亚科包含有整个科99%的物种多样性(大约分别是70%,14%,11%和3%)。因为这个科表现形态的复杂性,分类学家对于通用界限达成一致意见常常是困难的。其结果是,几个这样的属需要多个修订版。

菊亚科(Asteroideae)是菊科下最大的一个亚科,该科70%的种都位于该亚科下,分布遍及全球,且多为灌木。该亚科下最大族是千里光族,该族有三千多个种,其中三分之一属于千里光属。蜡菊属和艾属也各有超过500个种。该亚科生物在4600万至3650万年前出现。

舌状花亚科(Cichorioideae)为菊科的一个亚科,其特征为头状花序全部小花为舌状,植物有乳汁,花粉粒外壁有刺脊。舌状花亚科熟悉的成员包括莴苣,蒲公英和勋章菊种。该亚科尚可细分为12个族,包括约240属,2900种。除了分子特征之外,它是异质的和很难描述的。

管状花亚科(Carduoideae)为菊科的一个亚科,其特征为头状花序全部为同形两性的管状花,其下包括春黄菊族、金盏花族、菜蓟族、蓝刺头族、帚菊木族、千里光族、紫菀族、泽兰族、堆心菊族、向日葵族、旋覆花族、斑鸠菊族等族。

刺菊木亚科(Barnadesioideae)是菊科中的一个亚科,原生于南美洲,分子上的证据显示此一亚科为菊科中的基群。

该科植物均为常绿灌木,由昆虫和蜂鸟(尤其是山蜂鸟属生物)传粉。其多生长于干旱地区,是当地动物的重要食物来源。

草本、亚灌木或灌木,稀为乔木。有时有乳汁管或树脂道。叶通常互生,稀对生或轮生,全缘或具齿或分裂,无托叶,或有时叶柄基部扩大成托叶状。

花两性或单性,极少有单性异株,整齐或左右对称,五基数,少数或多数密集成头状花序或为短穗状花序,为1层或多层总苞片组成的总苞所围绕;头状花序单生或数个至多数排列成总状、聚伞状、伞房状或圆锥状;花序托平或凸起,具窝孔或无窝孔,无毛或有毛;具托片或无托片;萼片不发育,通常形成鳞片状、刚毛状或毛状的冠毛;花冠常辐射对称,管状,或左右对称,两唇形,或舌状,头状花序盘状或辐射状,有同形的小花,全部为管状花或舌状花,或有异形小花,即外围为雌花,舌状,中央为两性的管状花。

雄蕊4-5个,着生于花冠管上,花药内向,合生成筒状,基部钝,锐尖,戟形或具尾;花柱上端两裂,花柱分枝上端有附器或无附器;子房下位,合生心皮2枚,1室,具1个直立的胚珠;果为不开裂的瘦果;种子无胚乳,具2个,稀1个子叶。

菊科植物最主要的特征是花序为头状花序,头状花序是由许多花簇生在似头状的总花萼上所组成的,而这些花常被称为“小花”。小花有舌状花和管状花二种,舌状花的花瓣长条形,通常生长在头状花序的外围,管状花的花瓣合生成管状,通常生长在头状花序的中央。

本科约有1000属,25000-30000种,广布于全世界,热带较少。我国约有200余属,2000多种,产于全国各地。

中国约有233属近 3000种,全国各地分布,其中异裂菊属、复芒菊属、太行菊属、画笔菊属、重羽菊属、黄缨菊属、川木香属、球菊属、葶菊属、栌菊木属、蚂蚱腿子属、花佩属、华蟹甲草、华千里光属、紫菊属、君范菊属等15属为中国特有。

菊科的一个主要特征是菊糖完全代替了淀粉作为多聚糖贮存。菊科所含有的倍半萜内酯类具有强心、抗癌、驱虫、镇痛等作用。本科中有350余种倍半萜内酯。地胆草属某些种含苦地胆苦素和异苦地胆苦素。这些成分均有抑制肿瘤生长的作用。由泽兰属的某些种提出的泽兰苦内酯、泽兰氯内酯等8种倍半萜内酯是抑制肿瘤生长的活性成分 。艾属的许多种植物含山道年。菊科有大量的药用、观赏和经济植物。药用植物有泽兰、火绒草、天名精、野菊、菊花、青蒿、款冬、千里光、白术、苍术、牛蒡、雪莲花、红花、旋复花、蒲公英等。在中国菊科植物中,大约有 300种可为药用。向日葵、苍耳、小葵子为油料植物。原产热带美洲的甜叶菊,含极高糖分,为食品工业原料,引种栽培。洋姜块茎可加工成酱菜,茼蒿是中国各地的蔬菜。艾纳香,又名冰片草,叶含龙脑等,可提制冰片。除虫菊是重要的杀虫或驱虫植物。

菊科中有许多著名的观赏植物,如菊花、木茼蒿、金盏花等。根据头状花序的结构分为两个亚科:

①管状花亚科。头状花序盘状,全部小花两性,管状,或头状花序异型,边花雌性细丝状或细管状而中央两性花管状,或边花假舌状雌性而中央两性花管状。

②舌状花亚科。头状花序辐射状,同型,全部小花两性,舌状,植物有乳汁,只有1族,即菊莴族。

刺菊木亚科(学名:Barnadesioideae)是菊科中的一个亚科,原生于南美洲,分子上的证据显示此一亚科为菊科中的基群。

该科植物均为常绿灌木,由昆虫和蜂鸟(尤其是山蜂鸟属生物)传粉。其多生长于干旱地区,是当地动物的重要食物来源。

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