葫蘆科

葫蘆科

葫蘆科(拉丁語學名:Cucurbitaceae)是植物界中的一個科,其中包括葫蘆瓢瓜,黃瓜、冬瓜,南瓜、絲瓜西瓜甜瓜等常見的蔬菜和瓜果。

葫蘆科是世界上最重要的食用植物科之一,其重要性僅次於禾本科豆科茄科。葫蘆科一年或多年生草質或木質藤本,稀灌木或喬木狀(中國不產)。

基本介紹

  • 中文名:葫蘆科
  • :植物界
  • :木賊門(有胚植物門)
  • 木蘭綱(被子植物綱)
  • 葫蘆目
  • :葫蘆科
  • 亞界:綠色植物亞界
  • 總門:輪藻總門
  • 亞門:木賊亞門(維管植物亞門)
  • 亞綱薔薇亞綱
  • 超目:薔薇超目
  • 分布區域:世界:110屬/700種;中國:30屬/143種
  • 拼音:hú lu kē
  • 中文學名:Cucurbitaceae Juss. (1789)
簡介,科內植物,特徵,地理分布,植物分類,翅子瓜亞科,葫蘆亞科,植物學,生長習性,藥用價值,研究發現,

簡介

葫蘆科,雙子葉植物,約110屬,700種,大部分布於熱帶地區,中國有約29屬,142種,南北均有分布,其中有些栽培供食用或藥用。草質藤本,有卷鬚;葉互生,通常單葉而常深裂,有時複葉;花單性同株或異株,稀兩性;萼管與子房合生,5裂;花瓣5,或花瓣合生而5裂;雄蕊好像3枚,實為5枚,其中2對合生,花葯分離或合生;子房下位,有側膜胎座;果大部肉質,不開裂,主要為瓠果。有時為一紙質、囊狀的乾果
葫蘆科
葫蘆科苦瓜花
中國的主要屬有:Actinostemma,Cucumis,Gymnopetalum,Gynostemma,Melothria,Momordica,Thladiantha,Trichosanthis等等。葫蘆科(拉丁語學名:Cucurbitaceae)是植物界中的一個科,其中包括黃瓜、南瓜、絲瓜西瓜等常見的蔬菜和瓜果。葫蘆科是世界上最重要的食用植物科之一,其重要性僅次於禾本科豆科茄科
大多數葫蘆科的植物是一年生的爬藤植物,常有螺旋狀卷鬚,葉互生,形大,它們的花比較大,比較鮮艷。同一植物上有雄性和雌性的花,雌性的花為子房下位花。果實實際上是漿果的一種,稱為瓠果或瓜果。
本科植物生長快,葉掌狀,柄長,互生。多為單性花,生於葉腋,花瓣5枚,白色或黃色。一年生種類葉柄一側生有獨枝或分枝的螺旋狀卷鬚,多數植物學家認為這是枝的變態。
每朵花5枚花瓣,雄花有5個雄蕊,通常以一種複雜的方式融合在一起,而雌花一般有3心皮。
果實多為瓠果,種子數多,外皮堅韌,形多大。種子扁平,有時有美麗的翅膀。
大多數葫蘆科植物會受到一種蛾(Melittia cucurbitae)的幼蟲危害。

科內植物

葫蘆目(Cucurbitales)一科,顯花植物,118屬,845種,可供食用或觀賞。包括葫蘆、甜瓜、小果南瓜、大果南瓜等。
葫蘆科
苦瓜
大多數為匍地或以卷鬚攀緣的一年或多年生草本植物,原產於溫帶及熱帶。不耐霜或不能生長於冷土中。多數種類對接近冰點的低溫敏感,因此其地理分布及栽培區域有限。該科包括重要的經濟食用作物,如南瓜、黃瓜、西印度黃瓜、西瓜、香瓜、夏南瓜、冬南瓜、佛手瓜香蕉瓜、小果南瓜、葫蘆等。葫蘆的營養價值一般不高,例外是冬南瓜──筍瓜Cucurbita maxima)、南瓜(C. moschata)、西葫蘆(C. pepo)等的一些栽培品種

特徵

一年生或多年生草質或木質藤本,極稀為灌木或喬木狀;一年生植物的根為鬚根,多年生植物常為球狀或圓柱狀塊根;莖通常具縱溝紋,匍匐或藉助卷鬚攀援。具卷鬚或極稀無卷鬚,卷鬚側生葉柄基部,單1,或2至多歧,大多數在分歧點之上旋卷,少數在分歧點上下同時旋卷,稀伸直、僅頂端鉤狀。葉互生,通常為2/5葉序,無托葉,具葉柄;葉片不分裂,或掌狀淺裂至深裂,稀為鳥足狀複葉,邊緣具鋸齒或稀全緣,具掌狀脈。花單性(罕兩性),雌雄同株或異株,單生、簇生、或集成總狀花序圓錐花序或近傘形花序。雄花:花萼輻狀、鐘狀或管狀,5裂,裂片覆瓦狀排列或開放式;花冠插生於花萼筒的檐部,基部合生成筒狀或鐘狀,或完全分離,5裂,裂片在芽中覆瓦狀排列或內卷式鑷合狀排列,全緣或邊緣成流蘇狀;雄蕊5或3,插生在花萼筒基部、近中部或檐部,花絲分離或合生成柱狀,花葯分離或靠合,藥室在5枚雄蕊中,全部1室,在具3枚雄蕊中,通常為1枚1室,2枚2,室或稀全部2室,藥室通直、弓曲或S形折曲至多回折曲,藥隔伸出或不伸出,縱向開裂,花粉粒圓形或橢圓形;退化雌蕊有或無。雌花:花萼與花冠同雄花;退化雄蕊有或無;子房下位或稀半下位,通常由3心皮合生而成,極稀具4-5心皮,3室或1 (-2) 室,有時為假4-5室,側膜胎座,胚珠通常多數,在胎座上常排列成2列,水平生、下垂或上升呈倒生胚珠,有時僅具幾個胚珠、極稀具1枚胚珠;花柱單1或在頂端3裂、稀完全分離,柱頭膨大,2裂或流蘇狀。果實大型至小型,常為肉質漿果狀或果皮木質,不開裂或在成熟後蓋裂或3瓣縱裂,1室或3室。種子常多數,稀少數至1枚,扁壓狀,水平生或下垂生,種皮骨質、硬革質或膜質,有各種紋飾,邊緣全緣或有齒;無胚乳;胚直,具短胚根,子葉大、扁平,常含豐富的油脂。
葫蘆科
葫蘆
葫蘆科
南瓜
花——單性;雄蕊5枚,兩量結合,1枚分離;下位子房。果實——瓠果
凡是屬於葫蘆科的植物,一般都有以上的特徵。
包括:
黃瓜是一年生草質藤本植物,莖是蔓生的,上面長有細次刺毛
黃瓜的葉片大而薄,呈五角狀心臟形。
黃瓜是雌雄同株的植物,花是單性花,有雌雄兩種。雌雄花的萼片和花瓣都聯合成筒狀,5裂,花冠黃色。雄花有雄蕊5枚,兩兩結合,1枚分離。雌花有雌蕊一枚,下位,子房成小黃瓜形。
葫蘆科
哈密瓜
果實是瓠果。表面常有棱,棱上有瘤狀突起,突起上長有小刺。
絲瓜是一年生草本植物,莖蔓細長,可達10米,有卷鬚,葉片近圓形,具掌狀淺裂。
單性花,雄蕊5枚兩兩結合,1枚分離。果實是瓠果,呈細長狀。

地理分布

葫蘆科廣泛分布在全球熱帶和亞熱帶地區,但被引種到世界各地栽培。中國原產20屬約130種,引種栽培的有7屬約30種。深圳有13屬,19種,3變種。

植物分類

翅子瓜亞科

翅子瓜
翅子瓜亞族碧雷鼓屬、棒錘瓜屬
錐形果亞族:雪膽屬、錐形果屬絞股藍屬
合子草亞族:合子草屬、假貝母屬

葫蘆亞科

馬㼎兒族
葫蘆亞族馬交兒屬、老鼠拉冬瓜屬甜瓜屬、紅鈕子屬
Trochomeriinae亞族:茅瓜屬
裂瓜族:裂瓜屬
Joliffieae族
赤瓟亞族藏瓜屬羅漢果屬赤瓟屬苦瓜屬
栝樓族
油渣果亞族:油渣果屬
栝樓亞族金瓜屬栝樓屬
波棱瓜亞族:波棱瓜屬三裂瓜屬三棱瓜屬
冬瓜
冬瓜亞族:冬瓜屬葫蘆屬紅瓜屬毒瓜屬噴瓜屬瀉根
絲瓜亞族:絲瓜屬
南瓜族南瓜屬
佛手瓜族
辣子瓜亞族:辣子瓜屬
棘瓜亞族:棘瓜屬、佛手瓜屬

植物學

根為鬚根或肥大的塊根。莖匍匐或藉助於卷鬚攀援,常具縱棱溝。卷鬚側生於葉柄基部,單1或分叉,常螺旋狀。葉互生,通常為單葉,多為掌狀分裂,有時為複葉,無托葉。花單性或極稀兩性,雌雄同株或異株,輻射對稱,單生、簇生或形成各式花序;雄花花萼輻狀、鐘狀或管狀,5裂,裂片覆瓦狀排列或開放式。
葫蘆科
絲瓜
花冠插生於花萼筒檐部基部合生成筒狀、鐘狀或分離,5裂,裂片在芽中覆瓦狀排列或內卷式鑷合狀排列,全緣或具流蘇;雄蕊插生於花萼筒基部、近中部或檐部,5枚或3枚,花絲分離或合生,花葯分離或靠合,藥室通直、弓曲、S形折曲或多回折曲,5枚雄蕊者的藥室均為1室、3枚者,通常1枚1室,2枚2室,縱裂退化雌蕊有或無;雌花。
花被同雄花,退化雄蕊有或無;子房下位或半下位,通常由3心皮合生而成,極稀4—5心皮,3室或1(—2)室,偶爾為4—5室,側膜胎座胚珠通常多數,稀少至1枚;花柱1或稀3,柱頭膨大,2—3裂。果小至很大,常為肉質瓠果、漿果或稀為蒴果,不開裂或瓣裂或周裂;種子多數,稀少至1枚,通常藏於果瓤內或纖維中,壓扁,無胚乳,胚直,胚根短,子葉大而扁平,富含脂肪。
本科的系統位置,被不同的學者置於不同的系統位置中。在A.恩格勒(A.Engler)系統中,被置於變形花被類(合瓣亞綱),桔梗目(Campanulales)之前,自成一目。現代的一些系統學家則認為葫蘆科具宿存的珠心,通常具廣袤的絨氈層組織以及兩層明顯珠被胚珠等重要特徵,與典型的合瓣花類不相符合,發現同西番蓮科(Passifloraceae)等存在一種並行現象,因此採取Hallier提出的位置,認為該科應與秋海棠科(Begoni-aceae)等組成一目,位於西番蓮科及其親緣科之後。
A.B.倫德勒(A.B.Rendle)、J.哈欽松(J.Hutchinson)等採用了這種觀點。A.塔赫他間(A.Takhtajan)和A.克朗魁斯特(A.Cronquist)等也採用了上述類似的觀點,將葫蘆科放在西番蓮目(Passiflorales)之後,秋海棠目(Begoniales)之前,自成一目;而C.傑福勒(C.Jeffrey)卻認為該科是十分隔離的,同西番蓮科的關係很遠。總之,關於該科的系統位置,仍是一個值得進一步深入研究的問題。

生長習性

葫蘆科約113屬800種,多數分布於熱帶和亞熱帶,少數種類散布到溫帶。中國有32屬154種35變種,主要分布於西南和南部地區,少數種類散布到北部;雲南有28屬97種18變種,分布於全省各地,而以南部和西南部最多。
印度洋西北角靠近非洲大陸索科特拉島上,生長著一種非常奇特的葫蘆科喬木——黃瓜樹。它的樹幹高6米,粗1米,像個大水桶,莖內貯存有大量水分,以適應當地乾旱的氣候條件。如果不看花和果實,人們很難相信它與黃瓜是同科植物。
本科植物在營養器官及果實多含有葫蘆素(cucurbitacins)和其他萜類化合物(triterpenoides),種子內含有游離胺基酸亞種子油和貯藏蛋白。約有126屬900種,多數種類分布在世界亞熱帶和熱帶地區,少數分布到溫帶。中國有32屬約160種,主要分布於秦嶺、長江以南,少數種散布到黃河以北地區。

藥用價值

雪膽屬,植物的塊根雪膽素(C32H50O8)及雪膽皂苷,分解後得到的苷元之一為齊墩果酸(Oleanolic acid,C30H48O3),這些化學成分福氏痢疾桿菌傷寒桿菌大腸桿菌等均有抑制作用,有清熱解毒,健胃止痛的功效。該屬植物在中國種類較多,資源豐富。代表種有:羅鍋底,產雲南東北部和中部,生於陰濕山坡灌叢中,多年生草本,塊根扁球形;雪膽,產湖北和四川,生於林中或灌叢中,塊根肥大。
盒子草,中國南北各地普遍分布,生於山坡草叢或水邊;一年生草本,葉戟形,雌雄同株,雄花序總狀或圓錐狀,果實卵形、具2枚種子,種子表面有雕紋狀不規則凸起;全草和種子藥用,含揮髮油,有利尿消腫,清熱解毒之效,主治腎類水腫、濕疹瘡瘍腫毒。
木鱉子,分布於中國南部和中南半島,生於山坡和林緣,粗壯大藤木,葉柄頂端或葉片基部有2~4個腺體,葉片3~5中裂或深裂,雄花花梗頂端具大型圓腎形苞片,雌花花梗近中部生一小型苞片;果實卵形,有刺狀凸起,種子不規則,呈龜殼狀;種子作外用藥,對瘡瘍腫毒、痔漏等有效;此外還可做土農藥和榨油,種子含油量達35%,可供工業用。
④馬瓞兒,分布於中國河南南部及長江以南地區,以及中南半島及東南亞。生於水溝旁及山溝灌木叢中;莖細弱,葉片三角形或三角狀卵形,雌雄同株,花單生或幾朵簇生,極小,花冠白色,雄蕊3,花葯 2室,果實卵形,桔紅色或紅色;全草藥用,有清熱解毒、消腫散結之效,外用治瘡瘍腫毒。
栝樓,產中國北部,廣泛栽培;塊根圓柱狀,灰黃色,葉片3~5淺裂或中裂;雌雄異株,花白色,果實近球形,黃褐色;塊根中藥稱天花粉,能解熱止渴、催乳、利尿、消腫毒、鎮咳祛痰;果實稱栝樓,為鎮咳鎮靜藥,有解熱利尿的效能。
王瓜,分布於中國長江以南各省,生於山坡、溝旁和草叢或灌叢中;塊根紡錘形;葉片卵狀心形,3~5裂,雌雄異株,花白色;果實球狀或長圓狀,種子褐色,中部有增厚的環帶;塊根藥用,能清熱解毒、活血散瘀。
羅漢果,分布於廣西、廣東、貴州等地,尤以廣西產量多;野生者產于山坡林中或河溝旁灌叢;草質藤本,莖、枝被黃褐色柔毛,葉卵狀心形,背面密生黑色疣點,卷鬚頂端分2叉;雌雄異株,雄花6~10朵生於花序軸,花冠黃色,密生黑色疣點,雄蕊5,藥室 S型折曲;果實近球形,富含葡萄糖果糖及各種維生素,廣泛套用於飲料、調味與藥用。
葫蘆,原產印度和非洲,中國古代有栽培;大藤本,莖生軟粘毛,葉柄頂端有2腺體,葉片腎狀卵形;雌雄同株,花白色,單生;瓠果形狀各式,老後果皮木質,可作各種容器、瓢具和兒童玩具;種子含油量達51.5%。可作制皂原料。瓠子是葫蘆的變種,果實粗細勻稱,圓柱狀,綠白色,果肉白色,作蔬菜栽培,供烹調用。
油渣果,在雲南、廣西野生或栽培,木質大藤本,卷鬚2~5分叉,葉片3~5中裂到深裂,花淡黃色;果實大型,扁球形,有12條縱溝,具6枚大型種子(另外6枚不發育),種子長圓形,含油量達68%,可榨油食用,味甘香,也可生食

研究發現

中國科學院昆明植物所邱明華研究員在國家自然科學基金雲南省自然科學基金資助下,通過植物化學的分離提取、結構鑑定、活性篩選等研究方法和現代技術手段,展開了對具有代表意義的葫蘆科植物的化學成分、結構及生物活性的研究並取得一系列新進展,不僅為天然產物資料庫增添了豐富的內容,同時對葫蘆科化學成分新資源的持續利用具有重要學術和指導意義。其研究成果“葫蘆科藥用植物活性化學成分研究”日前榮獲2008年度雲南省自然科學獎二等獎。
研究發現了一系列葫蘆科化學成分新資源,為葫蘆科藥用植物,特別是雪膽羅漢果棒槌瓜苦瓜的開發和持續利用提供比較充分的理論依據和基礎:解析了藥物雪膽素的結構,並發現了中華雪膽、大籽雪膽馬銅鈴雪膽、藤三七雪膽肉花雪膽多果雪膽金佛山雪膽、大序雪膽、大序大花雪膽9種高含量雪膽素的資源植物;從中華雪膽中發現了具有促溶作用的雪膽皂苷Hma2和Hma3,為深度開發利用雪膽屬植物提供了基礎;從雲南西雙版納產翅子羅漢果中發現新的甜味苷-翅子羅漢果I(siamenosideI),其甜度為蔗糖的563倍,是世界上最甜的葫蘆烷甜味劑新資源;從棒槌瓜藤莖中發現了含量高達3%以上的達瑪烷三萜配糖體棒槌瓜苷A,該植物是人參皂苷類或達瑪烷皂苷新資源。
據研究人員介紹,他們通過對23種葫蘆科植物的化學成分及生物活性研究,共發現了112個新天然化合物,特別是雪膽植物中的雪膽雙糖、雪膽醯亞胺A、十一葉雪膽素A和B、土貝母中的土貝母苷I-Ⅲ及苦瓜植物中的三降、五降葫蘆素等新穎的化合物或結構類型,為天然產物資料庫增添了豐富的內容。
研究還提出了葫蘆素類化合物結構分類的新模式,將原來5個結構類型重新分為12個結構類型,對學術界研究葫蘆素三萜及變型葫蘆素結構分類的判斷模式產生了影響。
此外,研究人員在葫蘆科植物的化學成分研究的基礎上,以中國產葫蘆科植物為主體,從化學系統學的角度,提出了一個比較完整的葫蘆科化學分類學系統,全面地反映了葫蘆科植物化學成分結構對Takhtajan分類系統的輔證。

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