四十二、菊目(Asterales)

本目仅菊科一科,形态特征同科。

四十二、菊目(Asterales) - 图1菊科(Asteraceae,Compositae) *↑K0-∞ C(5) A(5) (2:1)

草本,半灌木或灌木,稀乔木,有乳汁管和树脂道。叶互生,稀对生或轮生;无托叶。花两性或单性,极少为单性异株,常 5 基数;少数或多数花

聚集成头状花序,或缩短的稳状花序,下面托以 1 至多层总苞片组成的总苞, 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,花序托有窝孔或无窝孔,无毛或有毛;在头状花序中有同形的小花,即全为筒状花或舌状花,或有异形小花,即外围为假舌状花,中央为筒状花;萼片不发育, 常变态为冠毛状、刺毛状或鳞片状;花冠合瓣,辐射对称或两侧对称,形态种种;雄蕊 5(偶 4)个,着生于花冠筒上;花药合生成筒状,基部钝或有尾; 花粉常球形;3(稀 4)孔沟,内孔横长;外壁较厚,表面具大网胞、刺或微弱退化的小刺。子房下位,1 室,具 1 胚珠(图 8-132);花柱顶端 2 裂。果为连萼瘦果。种子无胚乳。染色体:X=8—29。

本科约 1000 属,25000—30000 种,广布全世界,热带较少。我国约 200 余属,2000 多种,全国都有分布。

菊科的花冠形态极为复杂,通常可分为 5 种不同的类型(图 8-133):

  1. 筒状花,是辐射对称的两性花,花冠 5 裂,裂片等大;(2) 舌状花①,是两侧对称的两性花,5 个花冠裂片结成 1 个舌片,如蒲公英;(3) 二唇花, 是两侧对称的两性花,上唇 2 裂,下唇 3 裂;(4) 假舌状花*,是两侧对称的雌花或中性花,舌片仅具 3 齿,如向日葵的边缘花;(5) 漏斗状花,无性, 花冠呈漏斗状,5—7 裂,裂片大小不等,如矢车菊的边缘花。

本科根据头状花序花冠类型的不同、乳状汁的有无,通常可分成两个亚科。

亚科Ⅰ.筒状花亚科 凡头状花序全为筒状花,或边缘花假舌状、漏斗状,而盘花为筒状花,植物体不含乳汁者,均属本亚科。筒状花亚科包括菊科的绝大部分种、属,通常分为 12 个族,除主产非洲的 Arctoinalis 族我国不产外。其余 11 个族均有分布。

  1. 蒿属(艾属)(Artemisia) 草本或半灌木。有苦味或芳香,常被绢毛或蛛丝状毛。叶不分裂、或有缺刻、或 1—3 回羽状全裂。头状花序小形, 常下垂,集成总状或圆锥状,总苞半球形至卵形,总苞片边缘膜质,数列。花全为筒状;盘花两性,结实或否;缘花雌性,纤细,2—3 齿裂。连萼瘦果小,有微棱,无冠毛。我国有 200 余种,广布。艾蒿(A.argyi L évl. et Vant.) 茵陈蒿(A. capillaris Thunb.)、牡蒿(A.japonica Thunb.)、奇蒿(刘寄奴)(A.anomala S.Moore)等,均可药用。黑沙蒿(沙蒿)(A. ordosica Kraschen.)为良好的固沙植物。

  2. 苍术属(白术属)(Atractylodes) 白术(A.macrocephala Koidz.),多年生草本,根茎粗大,略呈拳状;头状花序顶生,总苞钟形,外围有一轮直立羽毛状深裂,裂片呈针刺状的苞叶,最外还有数片线状披针形平展的苞叶。分布浙江、江西、湖南、湖北、陕西等省区。根茎药用,补脾健胃、和中化湿。北苍术(A. chinensis Koidz.)和茅术[A.lancea(Thunb.)DC.], 根茎均作中药“苍术”入药,健胃、燥湿、祛风、发汗。

  3. 红花属(Carthamus) 红花(C.tinctorius L.),一年生或二年生

① 有些书籍把假舌状花及舌状花统称为“舌状花”。

草本,全体光滑无毛。叶质硬,边缘不规则浅裂,裂片先端成锐齿或无锐齿。头状花序单生,或伞房状排列;总苞多列,外方 2—3 列呈叶状,边缘有针刺。花序全为两性筒状花。原产埃及,我国长江南、北均有栽培。花含红花苷、红花醌苷及新红花苷等;有活血、通经的功效,连萼瘦果含脂肪油,药用或工业用。

  1. 矢车菊属(Centaurea) 矢车菊(C.cyanus L.),一年生草本,幼时被白色绵毛。头状花序单生枝端,总苞钟状,总苞片多层,外层短,边绝篦齿状。缘花漏斗状。常 7 裂。欧洲原产。我国各地常栽培,供观赏用。

  2. 菊属(Dendranthema) 多年生,稀二年生草本。叶分裂或不分裂。头状花序枝端单生,或伞房状排列。总苞半球形,总苞片多列,边缘常干膜质。盘花筒状,花药基部全缘,顶端有椭圆形附属物;缘花 1 至多列,雌性,

假舌状,两者均结实。连萼瘦果具较多纵肋,无冠毛。我国 30 余种,广布。菊花[D.morifolium(Ramat.)Tzvel.],品种甚多,花、叶变化很大,是著名的观赏植物,花亦可药用。野菊[D. indicum(L.)Des Moul.],野生或栽培,除新疆外,广布全国各地。花药用,清热解毒。

  1. 向日葵属(Helianthus) 一年生或多年生草本。叶下部常对生,上部的互生。头状花序单生,或排成伞房状,顶生。总苞片数轮,外轮叶状。缘花假舌状,中性不孕;盘花筒状,两性。连萼瘦果倒卵形、稍压扁,顶端具 2 个鳞片状、脱落的芒。约 100 种,主产北美洲。我国引种栽培的有 4—5 种。向日葵(H.annuus L.)(图 8-134),种子含油量达 22—37%,有时可达 55%,为重要的油料作物。菊芋(H. tuberosus L.),块茎可食,为制酒精及淀粉的原料,叶为优良的饲料。

  2. 风毛菊属(Saussurea) 多年生无刺草本。叶互生,有齿或分裂。头状花序全为两性,筒状,紫色或蓝色;花托平或凸隆,通常密被刚毛;冠毛 1 或 2 轮,内轮羽状,外轮常为刚毛状或羽状。连萼瘦果具四棱。约 250 种, 分布于北温带或高山区,我国有 200 种。雪莲花(S.invo-lucrata Kar. et Kir.)、水母雪莲花(S.medusa Maxim.)等,均可药用。

  3. 千里光属(Senecio) 草本、亚灌木或灌木。叶互生或基生,全缘或各种分裂。头状花序单生或排成伞房状或圆锥状。总苞片 1 层或近 2 层,等长,基部常有数枚外苞片。缘花假舌状,或无,雌性,结实;盘花筒状,两性,结实,花药基部通常钝,稀具耳,花柱顶端具画笔状附属物,稀钝圆或急尖。连萼瘦果圆柱形而有棱;冠毛丰富或少或缺。约 1200 种,广布全球, 我国有 160 余种。千里光(S. scandens Buch.-Ham.),多年生草本,茎伸长,分枝呈蔓生状,叶卵形或椭圆状披针形,两面有软毛。全草清热解毒、祛腐生肌、清肝明目。

  4. 苍耳(Xanthium) 苍耳(X. sibiricum Patrin.),一年生草本, 叶三角形,3—5 裂,边缘具不规则锯齿。头状花序顶生或腋生,单性同株, 总苞结成囊状,外面具钩刺。分布全国各地。果药用,苍耳子油可作油漆、油墨及肥皂的原料。

亚科Ⅱ.舌状花亚科 整个花序全为舌状花,植物体含乳汁者均属此亚科。本亚科仅含菊苣族(Cickorieae)一族。

  1. 莴苣属(Lactuca) 一年生或多年生草本。叶全缘或羽状分裂。头状花序组成各种复花序;总苞圆筒形;总苞片数列,外层较短,向内层渐较长;

花全为舌状花,白色、黄色、淡红色或蓝紫色。连萼瘦果扁平,顶端窄有喙; 冠毛多而细。约 70 余种,我国产 40 余种,分布全国各地。莴苣(L.sativa L.),头状花序生在枝端,排成伞房状圆锥花序;花黄色。原产欧洲或亚洲,各地栽培,为主要蔬菜之一。品种很多,如莴笋(L. sativa var. angustata Irish.)、生菜(L. sativa var. romana Hort.)。

  1. 蒲公英属(Taraxacum) 多年生草本。叶丛生于基部,倒向羽状分裂或琴状羽状分裂。头状花序生于花茎顶端,花全为舌状花,黄色;总苞片 2 列,外面的较小而广展或下弯,内面的直立而细狭。连萼瘦果纺锤形,有棱, 先端延长成喙,冠毛多。60 余种,主产北温带,我国有 40 种。蒲公英

(T.mongolicum Hand.-Mazz.),全国各地均有野生。全草药用,为一种常用的清热解毒、消肿散结的中草药。橡胶草(T. kok-saghyz Rodin),多年生草本,花淡黄色。我国西北、东北、华北等地均有栽培,根的皮层含橡胶20%,木质部中含 8%,可提取橡胶。

菊科经济用途极广,供药用的种类很多,约有 300 余种。除上述属、种外,尚有佩兰(Eupa-torlum fortunei Turcz.)、艾纳香[Blumea balsamifera

(L.)DC.]、大蓟(Cirsium japoni-cum DC.)、豨签(Siegesbeckia orientalis L.)、旋覆花(Inula japonica Thunb.)、鼠麹草(Gna-phalium affine D.Don)、一 枝 黄 花 ( Solidago decurens Lour. ) , 以 及 除 虫 菊

(Pyrethrumcinerariifoliun Trev.)等。它们多数含生物碱、苷类以及苦味质等,是一些常用的中草药。本科特有的经济植物不少。近年来引种的小葵子[Kuizotia abyssinica(L.f.)Cass.],原产东非,我国云南省引种成功,并已在江苏、四川、广西等省推广栽种。小葵子为一年生草本,种子含油量达 39—41%,其中脂肪酸的主要成分是亚油酸,是常被用于降低胆固醇的药物,含量达 76—78%,是一种理想的食用油料作物。此外,供观赏的种类繁多,原产美洲的大丽花(Dahliapinnata Cav.)、百日菊(Zinnia elegans Jacq.)、秋英(Cosmos bipinnatus Cav.)、金光菊(Rudbeckia laciniata L.)、万寿菊(Tagetes erecta L. ),原产欧洲的瓜叶菊( Cineraria cruentaMass.)、雏菊(Bellis perennis L.),原产非洲的扶郎花(Gerbera jamesonii Bolus)以及翠菊[Callistephus chinensis(L.)Nees.]等,均为习见的庭园观赏植物。

菊科是一个比较年轻的大科,化石仅出现于第三纪的渐新世。由于本科在结构上、繁殖上的种种特点,如萼片变成冠毛、刺毛,有利于果实远距离传播;部分种类具块茎、块根、匍匐茎或根状茎,有利于营养繁殖的进行; 此外,花序的构造和虫媒传粉的高度适应等等,促使它很快的发展与分化, 从而达到属、种数和个体数均跃居现今被子植物之冠。

菊科的头状花序(特别是放射状花序)的结构,在功能上如同一朵花一样,总苞 1 至多列,起着花萼的保护作用;周边的舌状花具有一般虫媒花冠所特有的作用——招引传粉昆虫;而中间盘花数量的增加,如向日葵的盘花可达数百个,最多可达千余个,更有利于后代的繁衍。

本科绝大部分是虫媒花。通常是异花传粉的,雄蕊先于雌蕊成熟,由于花药结合成药筒,且药室内向开裂,因而成熟的花粉粒就散落在花药筒内, 当昆虫来访采蜜时,引起花丝收缩,或花柱的伸长,柱头下面的毛环把花粉从花药筒内推出,花粉被来访的昆虫带走,一次,二次,直至花粉全部散落而花药枯萎。此时,雌蕊开始成熟,柱头开始伸出花药筒外,柱头裂片展平,

受粉面裸露,准备接受传粉昆虫从另一个花序带来的花粉,借此顺利完成异花传粉(图 8-135)。在农业上,由于向日葵的盘花数目过大,常因得不到异花传粉而出现缺粒,进行人工授粉,就能保证丰收。本科只在特殊的情况下,或得不到昆虫传粉时,才进行自花传粉,例如,花色不显著的蒿属,常进行自花传粉。菊科风媒传粉的种类很少,它们的花药通常是分离的,花柱伸出花冠筒外,花粉变得干燥,不具蜜腺,且常常是单性花,如苍耳属植物就是风媒传粉的。

本科重点特征 常为草本。叶互生,头状花序,有总苞,合瓣花冠,聚药雄蕊,子房下位,1 室,1 胚珠,连萼瘦果,屡有冠毛。

本目和桔梗目在聚药雄蕊、子房下位等方面有类似的特征,故有些学者将它们同列于桔梗目内。但由于本目特征明显,近年来多数学者则独立成目。本目起源于茜草目,并发展到比桔梗目更适应虫媒传粉的高级阶段。单子叶植物纲(Monocotyledoneae)[百合纲(Liliopsida)]

胚具 1 顶生子叶。茎内的维管束散生,无形成层,通常不能加粗。叶脉

通常为平行脉或弧形脉。花的各部通常为 3 或 3 的倍数,外轮和内轮花被通常相似。主根常不发达,由多数不定根形成须根系。