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马兜铃科(学名:Aristolochiaceae Juss.)是双子叶植物纲、马兜铃目下的科。草质或木质藤本、灌木或多年生草本,稀乔木;根、茎和叶常有油细胞。单叶、互生,具柄,叶片全缘或3-5裂,基部常心形,无托叶。花两性,有花梗,单生、簇生或排成总状、聚伞状或伞房花序,顶生、腋生或生于老茎上,花色通常艳丽而有腐肉臭味。种子多数,常藏于内果皮中,胚乳丰富,胚小。
马兜铃科约8属,600种;中国产4属,71种、6变种、4变型。马兜铃科主要分布于热带和亚热带地区,以南美洲较多,温带地区少数;中国除华北和西北干旱地区外,各地均有分布。
该科大多数种类如细辛、金耳环、杜衡、马兜铃、广防己、马蹄香等均为常用的中药。该科植物中也有用作盆栽及棚架的观赏植物。
马兜铃科植物学史
马兜铃科(Aristolochiaceae Juss.)建立于1789年,模式属为马兜铃属(Aristolochia L.)。前苏联植物学家塔赫他间(Takhtajan)将马兜铃科列于木兰亚纲木兰超目马兜铃目。
该科的演化关系各学者有不同见解,综合起来有两种意见
以恩格勒(A. Engler)为代表的学者认为该科(包括马兜铃目的其他各科)是属于较进化的分类群,是从蔷薇目(Rosales Bercht. & J. Presl)演化而来的。
以哈钦松(J. Hutchinson)为代表的学者认为该科是较原始的分类群,如代表该科较原始的马蹄香属(Saruma Oliv.):草本、花辐射对称、具花瓣、心皮离生、2轮雄蕊、花粉粒单槽、叶的气孔无副卫细胞等,它与毛莨目 (Ranales Juss.)很接近,而代表本科较进化的马兜铃属(Aristolochia L.)与防己科(Menispermaceae Juss.)的茎均具有宽阔的木射线,因此,认为该科是以防己科作为通道,从小檗科(Berberidaceae Juss.)演化而来的。这个观点得到较多学者的赞同。[1]
马兜铃科形态特征
外部形态
草质或木质藤本、灌木或多年生草本,稀乔木;根、茎和叶常有油细胞。单叶、互生,具柄,叶片全缘或3-5裂,基部常心形,无托叶。
花两性,有花梗,单生、簇生或排成总状、聚伞状或伞房花序,顶生、腋生或生于老茎上,花色通常艳丽而有腐肉臭味;花被辐射对称或两侧对称,花瓣状,1轮,稀2轮,花被管钟状、瓶状、管状、球状或其他形状;檐部圆盘状、壶状或圆柱状,具整齐或不整齐3裂,或为向一侧延伸成1-2舌片,裂片镊合状排列;雄蕊6至多数,1或2轮;花丝短,离生或与花柱、药隔合生成合蕊柱;花药2室,平行,外向纵裂;子房下位,稀半下位或上位,4-6室或为不完全的子房室,稀心皮离生或仅基部合生;花柱短而粗厚,离生或合生而顶端3-6裂;胚珠每室多颗,倒生,常1-2行叠置,中轴胎座或侧膜胎座内侵。朔果蓇葖果状、长角果状或为浆果状;种子多数,常藏于内果皮中,通常长圆状倒卵形、倒圆锥形、椭圆形、钝三棱形,扁平或背面凸而腹面凹入,种皮脆骨质或稍坚硬,平滑、具皱纹或疣状突起,种脊海绵状增厚或翅状,胚乳丰富,胚小。
马兜铃科植物花粉粒无萌发孔,稀单槽,表面网状或负网状,粗糙或具颗粒状突起。
内部结构
马兜铃科植物茎维管束多数,外韧型,最主要特征是髓射线明显,初生射线宽而长,次生射线较窄而短,使维管束相互分离形成特异的形状(马兜铃式结构)。叶表皮上的毛茸多单列;角质层常具颗粒,上表皮或下表皮有乳突,气孔不定式。草酸钙结晶较常见,为小方晶、针晶或簇晶,分泌细胞存在于茎、叶、花、果实和种子中。 [2]
马兜铃科产地生境
马兜铃科主要分布于热带和亚热带地区,以南美洲较多,温带地区少数。中国除华北和西北干旱地区外,各地均有分布,其中马蹄香属(Saruma Oliv.)为中国特有属。
马兜铃科植物基本上者是低矮的藤状植物,喜欢生长在炎热的环境中。[3]
下级分类
马兜铃科分为两个亚科:马兜铃亚科(Subfam. Aristolochioideae)和细辛亚科(Subfam. Asaroideae)。
马兜铃科约8属,600种;中国产4属,71种、6变种、4变型。
中文名 学名 命名者及年代 数量分布 马兜铃属 Aristolochia L. L.,1753 约350种,分布于热带和温带地区。
细辛属 Asarum L. L.,1753 约90种,分布于较温暖的地区,主产亚洲东部和南部,少数种类分布亚洲北部、欧洲和北美洲。
马蹄香属 Saruma Oliv. Oliv. ,1895 为中国特有属,1种,产于中国中南、西南及西北各地。
线果兜铃属 Thottea Rottb. Rottb.,1783 约25种,分布于印度、越南、马来西亚、菲律宾和印度尼西亚。
星果兜铃属
Euglypha Chodat & Hassl. Chodat & Hassl.,1906
杜衡属 Heterotropa C.Morren & Decne. C.Morren & Decne.,1834 [14] ——
番兜铃属 Hexastylis Raf. Raf.,1825 ——
闭果兜铃属 Pararistolochia Hutch. & Dalziel Hutch. & Dalziel,1928 ——
马兜铃科主要价值
马兜铃科大多数种类如细辛、金耳环、杜衡、马兜铃、广防己、马蹄香等均为常用的中药。马兜铃属植物含有马兜铃酸、马兜铃酮、马兜铃碱等成分,此外,尚有青木香酸(debilic acid)、季铵生物碱、木兰碱(magnoflarine)和轮环藤碱(cyclanoline)等,其中有些成分有降血压作用。细辛属多数种类含有挥发油,主要成分为甲基丁香酸(methylengenol)、黄樟油脑(safrole)、细辛酮(asarylkelon)等,用于香料制造和作防腐药,另外还有沈香酸(linalool)、大屯细辛酮(asatone)以及有强心作用的生物碱。该科植物中也有用作盆栽及棚架的观赏植物。[4]
古代用于分娩镇痛和抗癌。此外,尚有青木香酸、季铵生物碱、木兰碱和轮环藤碱等,其中有些成分有降血压作用。细辛属多数种类含有挥发油,主要成分为甲基丁香酸、黄樟油脑、细辛酮等,用于香料制造和作防腐药,另外还有沈香酸、大屯细辛酮,以及有强心作用的生物碱。该科植物中也有用作盆栽及棚架的观赏植物。