豆科

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豆科
化石時期:古新世現今[1]
Flowering kudzu.jpg
Kudzu英語Kudzu (Pueraria lobata)
科學分類 編輯
界: 植物界 Plantae
演化支: 被子植物 Angiosperms
演化支: 真雙子葉植物 Eudicots
演化支: 薔薇類植物 Rosids
目: 豆目 Fabales
科: 豆科 Fabaceae
Lindl.[2] (Leguminosae Jussieu, nom. cons.英語nomen conservandum).[3]
模式屬
Faba (現為蠶豆屬異名)
Mill.
亞科[4]
多樣性
730屬,19,400種
The biomes occupied by Fabaceae
豆科成員分佈圖,主要分佈於四類生物群系之中:熱帶雨林溫帶草原,以及沙地[5]
異名

豆科學名Fabaceae保留名英語nomen conservandumLeguminosae[6])植物屬於真雙子葉植物豆目,約有72719,325[7]。為被子植物中相當龐大的一科,佔了已知開花植物物種的7%[8][9]。部分物種在經濟上具有重要地位,該科成員形態上包含喬木灌木,也有多年生一年生草本植物。該科成員最顯著的特徵是會結豆莢。成員具複葉及托葉。該科成員分佈廣泛,為目前已知陸生植物中第三大科,僅次於蘭科菊科。目前該科已知有765屬,約19,500餘種[4]。其中最大的五屬分別為黃芪屬Astragalus,逾3,000種)、相思樹屬英語AcaciaAcacia,逾1000種)、槐藍屬Indigofera,約700種)、豬屎豆屬Crotalaria,約700種)、含羞草屬Mimosa,約500種),這五大屬佔了該科物種的四分之一。豆科也是非洲美洲熱帶雨林和沙漠氣候中,最常見的科別[10][11][12][13]。系統分類學分析認為該科最接近同屬於豆目遠志科海人樹科,以及皂皮樹科英語Quillajaceae[14]

人類利用豆科植物已經有數千年的歷史,且與人類演化具有密切關聯[15]。豆科的作物包含大豆Glycine max)、菜豆Phaseolus)、豌豆Pisum sativum)等等。

語源[編輯]

豆科的學名「Fabaceae」來自其模式屬的學名「Faba」,目前該屬已經被併入蠶豆屬Vicia)之中。「Faba」於源自拉丁文,意指「豆」。「Leguminosae」是該科更早的學名,目前被視作仍然有效的保留名[6]

分類[編輯]

本科可分為六個亞科[16]

描述[編輯]

白葉肥皂莢英語Gymnocladus dioicus的果實。

豆科成員形態多樣,從喬木(如樹王木英語Koompassia excelsa)到一年生草本植物皆有,其中最大宗者為多年生草本植物。花序多樣,花朵有一短托杯英語hypanthium及單一雌蕊雌蕊柄英語gynophore短小。在受精後才會結果。

豆科與其它科區分的特點是其果實為本科獨有的莢果,由一心皮發育而成,成熟時果皮沿背縫線和腹縫線開裂。

莢果通常由2片果瓣組成,1室,種子生在腹縫線上。莢果的形狀、大小及莢瓣質地變化很大。如草木犀屬,直徑只有3~4毫米,而生長在熱帶中的榼藤,木質莢果可長達1米。有些有翅,如老虎翅屬的果頂端有一長圓形薄翅;紫檀莢果周圍被一圈闊翅所繞;盾柱木屬黃檀屬莢果都具有翅。魚鰾豆的膜質莢瓣,充氣呈泡狀,借風力傳播;豬腰豆的木質莢瓣厚達2厘米以上。苜蓿屬猴耳環屬的一些莢果呈螺旋狀盤卷。臘腸樹的莢果像一根圓柱形的棒。相思子的莢果裏面藏有半紅半黑、鮮艷的種子,種皮堅硬有光澤。

豆科植物的一個重要特點是絕大部分在根系上具有共生根瘤菌,可以將大氣中的固定到土壤中,從而提高土壤肥力

生態[編輯]

豆科為蟲媒,主要為蜜蜂傳粉,少數靠螞蟻、蛾類或甲蟲等傳粉。含羞草亞科和雲實亞科的一些種類在葉柄、葉軸上帶有分泌腺體以吸引螞蟻;金合歡屬有些種類莖上有大、中空的刺,供螞蟻停留;決明屬植物有頂孔開裂的基着花葯,適應蜜蜂搖動花葯取花粉;雲實屬植物花絲基部被毛,遮蓋雌蕊和花托口部,避免自花授粉。


系統分類學[編輯]

豆目

遠志科外類群



海人樹科外類群




皂皮樹科外類群


豆科


紫荊亞科英語Cercidoideae Cercidoideae



甘豆亞科英語Detarioideae Detarioideae





山姜豆亞科英語Duparquetioideae Duparquetioideae




摘亞木亞科英語Dialioideae Dialioideae




蘇木亞科 Caesalpinioideae



蝶形花亞科 Faboideae








參見[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ Wojciechowski, M. F.; Lavin, M.; Sanderson, M. J. A phylogeny of legumes (Leguminosae) based on analysis of the plastid matK gene resolves many well-supported sub clades within the family. American Journal of Botany. 2004, 91 (11): 1846–62. PMID 21652332. doi:10.3732/ajb.91.11.1846. 
  2. ^ Angiosperm Phylogeny Group. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG III (PDF). Botanical Journal of the Linnean Society. 2009, 161 (2): 105–121 [4 February 2014]. doi:10.1111/j.1095-8339.2009.00996.x. 
  3. ^ Watson L.; Dallwitz, M. J. The families of flowering plants: Leguminosae. 2007-06-01 [9 February 2008]. 
  4. ^ 4.0 4.1 Azani, Nasim; Babineau, Marielle; Bailey, C. Donovan; Banks, Hannah; Barbosa, Ariane R.; Pinto, Rafael Barbosa; Boatwright, James S.; Borges, Leonardo M.; Brown, Gillian K. A new subfamily classification of the Leguminosae based on a taxonomically comprehensive phylogeny The Legume Phylogeny Working Group (LPWG). Taxon. 2017-02-22, 66 (1): 44–77. doi:10.12705/661.3. 
  5. ^ 引用錯誤:沒有為名為Schrire2的參考文獻提供內容
  6. ^ 6.0 6.1 International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants. Article 18.5 states: "The following names, of long usage, are treated as validly published: ....Leguminosae (nom. alt.: Fabaceae; type: Faba Mill. [= Vicia L.]); ... When the Papilionaceae are regarded as a family distinct from the remainder of the Leguminosae, the name Papilionaceae is conserved against Leguminosae." English pronunciations are as follows: 英語 /fəˈbsi, -siˌ, -siˌ, -siˌi/; 英語 /ləˌɡjuːməˈnsi/; and 英語 /pəˌpɪliˈnsiˌi/.
  7. ^ ed. by Gwilym Lewis. Legumes of the world 1st ed. Richmond: Royal Botanic Gardens, Kew. 2005: 1–577. ISBN 978-1900347808. 
  8. ^ 引用錯誤:沒有為名為Judd2002的參考文獻提供內容
  9. ^ Magallón, S. A., and Sanderson, M. J.; Sanderson. Absolute diversification rates in angiosperm clades (PDF). Evolution. 2001, 55 (9): 1762–1780. PMID 11681732. doi:10.1111/j.0014-3820.2001.tb00826.x. (原始內容 (PDF)存檔於19 October 2013).  已忽略未知參數|df= (幫助)
  10. ^ Burnham, R. J.; Johnson, K. R. South American palaeobotany and the origins of neotropical rainforests. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 2004, 359 (1450): 1595–1610. PMC 1693437. PMID 15519975. doi:10.1098/rstb.2004.1531. 
  11. ^ Doyle, J. J., J. A. Chappill, C.D. Bailey, & T. Kajita. 2000. Towards a comprehensive phylogeny of legumes: evidence from rbcL sequences and non-molecular data. pp. 1 -20 in Advances in legume systematics, part 9, (P. S. Herendeen and A. Bruneau, eds.). Royal Botanic Gardens, Kew, UK.
  12. ^ Kajita, T.; Ohashi, H.; Tateishi, Y.; Bailey, C. D.; Doyle, J. J. rbcL and legume phylogeny, with particular reference to Phaseoleae, Millettieae, and allies. Systematic Botany. 2001, 26: 515–536. JSTOR 3093979. 
  13. ^ Wojciechowski, M. F., M. Lavin and M. J. Sanderson; Lavin; Sanderson. A phylogeny of legumes (Leguminosae) based on analysis of the plastid matK gene resolves many well-supported sub clades within the family. American Journal of Botany. 2004, 91 (11): 1846–1862. PMID 21652332. doi:10.3732/ajb.91.11.1846. 
  14. ^ Angiosperm Phylogeny Group [APG]. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG II (PDF). Botanical Journal of the Linnean Society. 2003, 141: 399–436. doi:10.1046/j.1095-8339.2003.t01-1-00158.x. 
  15. ^ Burkart, A. Leguminosas. In: Dimitri, M. 1987. Enciclopedia Argentina de Agricultura y Jardinería. Tomo I. Descripción de plantas cultivadas. Editorial ACME S.A.C.I., Buenos Aires. pages: 467-538.
  16. ^ Legume Phylogeny Working Group 2017. A new subfamily classification of the Leguminosae based on a taxonomically comprehensive phylogeny. Taxon 66(1): 44–77. doi:10.12705/661.3 Full text PDF

外部連結[編輯]