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豆科

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豆科
化石时期:56–0 Ma
古新世现代[1]
山葛 Pueraria montana
科学分类 编辑
界: 植物界 Plantae
演化支 维管植物 Tracheophyta
演化支 被子植物 Angiosperms
演化支 真双子叶植物 Eudicots
演化支 蔷薇类植物 Rosids
目: 豆目 Fabales
科: 豆科 Fabaceae
Lindl., 1836[2]
Leguminosae
Juss., 1789 nom. alt.
Papilionaceae
Giseke, 1792 nom. alt.[3]
模式属
蚕豆属
Faba
Mill., 1754(=Vicia L., 1753)
亚科[4]
多样性
730属,19,400种
The biomes occupied by Fabaceae
豆科成员分布图,主要分布于四类生物群系之中:热带雨林温带草原,以及沙地[5]
异名
列表

豆科学名Fabaceae替换名LeguminosaePapilionaceae[6])又名蝶形花科苏木科含羞草科,属于真双子叶植物豆目,约有80019,325[7]。为被子植物中相当庞大的一科,占了已知开花植物物种的7%[8][9]。部分物种在经济上具有重要地位,该科成员形态上包含乔木灌木,也有多年生一年生草本植物。该科成员最显著的特征是会结豆荚。成员具复叶及托叶。该科成员分布广泛,为目前已知陆生植物中第三大科,仅次于兰科菊科。目前该科已知有765属,约19,500余种[4]。其中最大的五属分别为黄芪属Astragalus,逾3,000种)、相思树属Acacia,逾1000种)、木蓝属Indigofera,约700种)、猪屎豆属Crotalaria,约700种)、含羞草属Mimosa,约500种),这五大属占了该科物种的四分之一。豆科也是非洲美洲热带雨林和沙漠气候中,最常见的科别[10][11][12][13]。系统分类学分析认为该科最接近同属于豆目远志科海人树科,以及皂皮树科[14]。中国大陆有172属,1485种,13亚种,153变种,16变型。台湾豆科自生及归化的有79属246种。

人类利用豆科植物已经有数千年的历史,且与人类演化具有密切关联[15]。豆科的作物包含大豆Glycine max)、菜豆Phaseolus )、豌豆Pisum sativum)等等。

语源

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豆科的学名“Fabaceae”来自其模式属蚕豆属Vicia)(模式种救荒野豌豆 Vicia sativa L.)的异名“Faba”(模式种蚕豆 Vicia faba L.)。“Faba”于源自拉丁文,意指“豆”。“Leguminosae”是该科更早的学名,但并未以模式属的名字来命名,目前被视作仍然有效的保留名[6]

分类

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本科可分为六个亚科[4]

描述

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白叶肥皂荚英语Gymnocladus dioicus的果实

豆科成员形态多样,从乔木(如树王木英语Koompassia excelsa)到一年生草本植物皆有,其中最大宗者为多年生草本植物。花序多样,花朵有一短花托筒及单一雌蕊雌蕊柄英语gynophore短小。在受精后才会结果。

豆科与其它科区分的特点是其果实为本科独有的荚果,由一心皮发育而成,成熟时果皮沿背缝线和腹缝线开裂。

荚果通常由2片果瓣组成,1室,种子生在腹缝线上。荚果的形状、大小及荚瓣质地变化很大。如草木犀属,直径只有3-4毫米,而生长在热带中的鸭腱藤,木质荚果可长达1米。有些有翅,如老虎刺属的果顶端有一长圆形薄翅;紫檀荚果周围被一圈阔翅所绕;盾柱木属黄檀属荚果都具有翅。鱼鳔豆的膜质荚瓣,充气呈泡状,借风力传播;猪腰豆的木质荚瓣厚达2公分以上。苜蓿属猴耳环属的一些荚果呈螺旋状盘卷。阿勃勒的荚果像一根圆柱形的棒。相思子的荚果里面藏有半红半黑、鲜艳的种子,种皮坚硬有光泽。

豆科植物的一个重要特点是绝大部分在根系上具有共生根瘤菌,可以将大气中的固定到土壤中,从而提高土壤肥力

生态

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豆科为虫媒,主要为蜜蜂传粉,少数靠蚂蚁蛾类甲虫等传粉。含羞草亚科苏木亚科的一些种类在叶柄叶轴上带有花外蜜腺以吸引蚂蚁;金合欢属有些种类茎上有大、中空的刺,供蚂蚁停留;决明属植物有顶孔开裂的基著花药,适应蜜蜂摇动花药取花粉;苏木属植物花丝基部被毛,遮盖雌蕊和花托口部,避免自花授粉。

系统分类学

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豆目各科的亲缘关系如下[16][17]

蔷薇目 Rosales

豆目 Fabales

远志科 Polygalaceae

海人树科 Surianaceae

皂皮树科 Quillajaceae

豆科 Fabaceae

豆科各亚科关系如下:

豆科 Fabaceae

紫荆亚科 Cercidoideae

甘豆亚科 Detarioideae

山姜豆亚科 Duparquetioideae

酸榄豆亚科 Dialioideae

苏木亚科 Caesalpinioideae

蝶形花亚科 Faboideae

参见

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参考文献

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  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. (原始内容存档于2017-05-25). 
  3. ^ Watson L.; Dallwitz, M. J. The families of flowering plants: Leguminosae. 2007-06-01 [9 February 2008]. (原始内容存档于2008-02-15). 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 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
  5. ^ Schrire, B. D.; Lewis, G. P.; Lavin, M. Biogeography of the Leguminosae. Lewis, G; Schrire, G.; Mackinder, B.; Lock, M. (编). Legumes of the world. Kew, England: Royal Botanic Gardens. 2005: 21–54 [2021-01-22]. ISBN 978-1-900347-80-8. (原始内容存档于2014-02-02). 
  6. ^ 6.0 6.1 International Code of Nomenclature for algae, fungi, and plants.页面存档备份,存于互联网档案馆) 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: 英语 /fəˈbsi, -siˌ, -siˌ, -siˌi/; 英语 /ləˌɡjuːməˈnsi/; and 英语 /pəˌpɪliˈnsiˌi/.
  7. ^ ed. by Gwilym Lewis. Legumes of the world 1st ed. Richmond: Royal Botanic Gardens, Kew. 2005: 1–577. ISBN 978-1900347808. 
  8. ^ Judd, W. S., Campbell, C. S. Kellogg, E. A. Stevens, P.F. Donoghue, M. J. (2002), Plant systematics: a phylogenetic approach, Sinauer Axxoc, 287-292. ISBN 0-87893-403-0.
  9. ^ Magallón, S. A., and Sanderson, M. J.; Sanderson. Absolute diversification rates in angiosperm clades (PDF). Evolution. 2001, 55 (9): 1762–1780 [2018-03-10]. PMID 11681732. doi:10.1111/j.0014-3820.2001.tb00826.x. (原始内容 (PDF)存档于2013-10-19). 
  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可免费查阅. 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 (q): 515–536 [2018-03-10]. JSTOR 3093979. (原始内容存档于2017-05-17). 
  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 [2018-03-10]. PMID 21652332. doi:10.3732/ajb.91.11.1846. (原始内容存档于2010-06-21). 
  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 [2018-03-10]. doi:10.1046/j.1095-8339.2003.t01-1-00158.x. (原始内容 (PDF)存档于2018-03-10). 
  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. ^ Angiosperm Phylogeny Group (2009). An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG III. Botanical Journal of the Linnean Society 161(2): 105-121.(英文)
  17. ^ Fabales. In Stevens, P. F. (2001 onwards). Angiosperm Phylogeny Website. Version 9, June 2008 [and more or less continuously updated since].

外部链接

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