stringtranslate.com

Бобовые

Fabaceae ( / ˈ b s i . , - ˌ/ ) или Leguminosae , [6] обычно известные как семейство бобовых , гороховых или фасолевых , являются большим и сельскохозяйственно важным семейством цветковых растений . Оно включает деревья , кустарники и многолетние или однолетние травянистые растения , которые легко узнаются по их плодам ( бобовым ) и их сложным листьям . Семейство широко распространено и является третьим по величине семейством наземных растений по количеству видов, уступая только Orchidaceae и Asteraceae , с примерно 765 родами и почти 20 000 известных видов. [7] [8] [9] [10]

Пять крупнейших родов семейства — Astragalus (более 3000 видов), Acacia (более 1000 видов), Indigofera (около 700 видов), Crotalaria (около 700 видов) и Mimosa (около 400 видов), которые составляют около четверти всех видов бобовых. Около 19 000 известных видов бобовых составляют около 7% видов цветковых растений. [9] [11] Fabaceae — наиболее распространенное семейство, встречающееся в тропических лесах и сухих лесах Америки и Африки . [ 12]

Недавние молекулярные и морфологические данные подтверждают тот факт, что Fabaceae — это единое монофилетическое семейство. [13] Этот вывод подтверждается не только степенью взаимосвязи, показанной различными группами внутри семейства по сравнению с таковой, обнаруженной среди Leguminosae и их ближайших родственников, но и всеми недавними филогенетическими исследованиями, основанными на последовательностях ДНК . [14] [15] [16] Эти исследования подтверждают, что Fabaceae — это монофилетическая группа, тесно связанная с семействами Polygalaceae , Surianaceae и Quillajaceae , и что они принадлежат к порядку Fabales . [17]

Наряду со злаками , некоторыми фруктами и тропическими корнями, ряд бобовых на протяжении тысячелетий были основным продуктом питания человека, и их использование тесно связано с эволюцией человека . [18]

Семейство Fabaceae включает ряд растений, распространенных в сельском хозяйстве, включая Glycine max ( соевые бобы ), Phaseolus (фасоль), Pisum sativum ( горох ), Cicer arietinum ( нут ), Vicia faba ( фасоль ), Medicago sativa ( люцерна ), Arachis hypogaea ( арахис ), Ceratonia siliqua (рожковое дерево), Trigonella foenum-graecum ( пажитник ) и Glycyrrhiza glabra ( лакрица ). Ряд видов также являются сорными вредителями в разных частях света, в том числе Cytisus scoparius (метла), Robinia pseudoacacia (черная саранча) , Ulex europaeus (утесник), Pueraria montana (кудзу) и ряд видов Lupinus .

Этимология

Название «Fabaceae» происходит от несуществующего рода Faba , теперь входящего в Vicia . Термин «faba» происходит от латинского и, по-видимому, просто означает «боб». Leguminosae — более старое название, которое до сих пор считается действительным, [6] и относится к плодам этих растений, которые называются бобовыми .

Описание

Плод Gymnocladus dioicus

Бобовые варьируются по габитусу от гигантских деревьев (например, Koompassia excelsa ) до небольших однолетних трав , большинство из которых — травянистые многолетники. Растения имеют неопределенные соцветия, которые иногда сводятся к одному цветку. Цветки имеют короткий гипантий и один плодолистик с коротким гинофором , и после оплодотворения дают плоды, которые являются бобовыми.

Привычка к росту

Бобовые имеют широкий спектр форм роста , включая деревья, кустарники, травянистые растения и даже виноградные лозы или лианы . Травянистые растения могут быть однолетними, двулетними или многолетними, без базальных или конечных листовых агрегатов. Многие бобовые имеют усики. Это прямостоящие растения, эпифиты или виноградные лозы. Последние поддерживают себя с помощью побегов, которые обвиваются вокруг опоры, или с помощью стеблей или листовых усиков . Растения могут быть гелиофитами , мезофитами или ксерофитами . [3] [9]

Листья

Листья обычно очередные и сложные. Чаще всего они четно- или нечетно -перистосложные (например, Caragana и Robinia соответственно), часто тройчатые (например, Trifolium , Medicago ) и редко пальчатосложные (например, Lupinus ), у Mimosoideae и Caesalpinioideae обычно двуперистые (например, Acacia , Mimosa ). У них всегда есть прилистники , которые могут быть листовидными (например, Pisum ), шиповидными (например, Robinia ) или довольно незаметными. Края листьев цельные или, иногда, пильчатые . Как листья, так и листочки часто имеют морщинистые подушечки , позволяющие совершать настические движения . У некоторых видов листочки превратились в усики (например, Vicia ). [3] [9] [18]

Многие виды имеют листья со структурами, которые привлекают муравьев , которые защищают растение от травоядных насекомых (форма мутуализма ). Внецветковые нектарники распространены среди Mimosoideae и Caesalpinioideae, а также встречаются у некоторых Faboideae (например, Vicia sativa ). У некоторых Acacia измененные полые прилистники заселены муравьями и известны как domatia .

Корни

Многие Fabaceae содержат бактерии в своих корнях внутри структур, называемых корневыми клубеньками . Эти бактерии, известные как ризобии , обладают способностью извлекать азотный газ (N 2 ) из воздуха и преобразовывать его в форму азота, пригодную для использования растением-хозяином ( NO 3 или NH 3 ). Этот процесс называется азотфиксацией . Бобовые, выступающие в качестве хозяина, и ризобии , выступающие в качестве поставщика пригодного для использования нитрата, образуют симбиотические отношения. Члены рода Phaseoleae Apios образуют клубни, которые могут быть съедобными. [19]

Цветы

Цветок Wisteria sinensis , Faboideae. Два лепестка удалены, чтобы показать тычинки и пестик.

Цветки часто имеют пять обычно сросшихся чашелистиков и пять свободных лепестков . Они, как правило, гермафродитные и имеют короткий гипантий , обычно чашевидный. Обычно имеется десять тычинок и одна удлиненная верхняя завязь с изогнутым столбиком . Они обычно расположены в неопределенных соцветиях . Бобовые, как правило, являются энтомофильными растениями (т. е. они опыляются насекомыми ) , и цветки, как правило, эффектны, чтобы привлекать опылителей .

У Caesalpinioideae цветки часто зигоморфные , как у Cercis , или почти симметричные с пятью равными лепестками, как у Bauhinia . Верхний лепесток является самым внутренним, в отличие от Faboideae . Некоторые виды, как и некоторые в роде Senna , имеют асимметричные цветки, с одним из нижних лепестков больше противолежащего, а столбик согнут в одну сторону. Чашечка, венчик или тычинки могут быть эффектными в этой группе.

У мимозовых цветки актиноморфные и собраны в шаровидные соцветия. Лепестки маленькие, а тычинки, которых может быть больше 10, имеют длинные цветные нити, которые являются самой эффектной частью цветка. Все цветки в соцветии раскрываются одновременно.

У Faboideae цветки зигоморфные и имеют специализированную структуру . Верхний лепесток, называемый знаменем или стандартом, большой и охватывает остальные лепестки в бутоне, часто откидываясь назад, когда цветок распускается. Два соседних лепестка, крылья, окружают два нижних лепестка. Два нижних лепестка срастаются вместе на вершине (оставаясь свободными у основания), образуя лодкообразную структуру, называемую килем. Тычинок всегда десять, и их нити могут быть слиты в различных конфигурациях, часто в группе из девяти тычинок плюс одна отдельная тычинка. Различные гены в семействе CYCLOIDEA (CYC)/DICHOTOMA (DICH) экспрессируются в верхнем (также называемом дорсальным или адаксиальным) лепестке; у некоторых видов, таких как Cadia , эти гены экспрессируются по всему цветку, создавая радиально-симметричный цветок. [20]

Фрукты

Бобовые Vicia sativa

Завязь чаще всего развивается в боб . Боб — это простой сухой плод , который обычно растрескивается (открывается по шву) с двух сторон. Распространенное название для этого типа плода — «стручок», хотя это название может применяться и к нескольким другим типам плодов. Несколько видов развили samarae , loments , follicles , ingescent legumes, achenes , durupes иberries из основного плода бобового.

Физиология и биохимия

Бобовые редко бывают цианогенными . Там, где они есть, цианогенные соединения происходят из тирозина , фенилаланина или лейцина . Они часто содержат алкалоиды . Проантоцианидины могут присутствовать либо в виде цианидина , либо дельфинидина , либо в виде обоих одновременно. Часто присутствуют флавоноиды, такие как кемпферол , кверцитин и мирицетин . Эллаговая кислота никогда не была обнаружена ни в одном из проанализированных родов или видов. Сахара транспортируются внутри растений в форме сахарозы . Фотосинтез C3 был обнаружен у большого количества родов. [3] Семейство также развило уникальную химию. Многие бобовые содержат токсичные [21] и неперевариваемые вещества, антипитательные вещества , которые можно удалить с помощью различных методов обработки. Птерокарпаны — это класс молекул (производных изофлавоноидов ), встречающихся только в бобовых. Белки форисомы обнаружены в ситовидных трубках бобовых; они уникальны и не зависят от ADT .

Эволюция, филогения и таксономия

Эволюция

Порядок Fabales содержит около 7,3% видов эвдикотов, и большая часть этого разнообразия содержится только в одном из четырех семейств, которые содержит порядок: Fabaceae. Эта клада также включает семейства Polygalaceae , Surianaceae и Quillajaceae , и ее происхождение датируется 94–89 миллионами лет, хотя она начала свою диверсификацию 79–74 миллиона лет назад. [10] Fabaceae диверсифицировались в течение палеогена , чтобы стать повсеместной частью современной биоты Земли , наряду со многими другими семействами, принадлежащими к цветковым растениям. [13] [22]

Fabaceae имеют обильную и разнообразную ископаемую летопись, особенно для третичного периода. Ископаемые остатки цветов, плодов, листьев, древесины и пыльцы этого периода были найдены во многих местах. [23] [24] [25] [ 26] [27] [28] [29] Самые ранние ископаемые, которые можно определенно отнести к Fabaceae, появились в раннем палеоцене (приблизительно 65 миллионов лет назад). [30] Представители 3 подсемейств, традиционно признаваемых членами Fabaceae — Cesalpinioideae, Papilionoideae и Mimosoideae — а также члены крупных клад внутри этих подсемейств — такие как genistoides — были найдены в более поздние периоды, начиная с 55 до 50 миллионов лет назад. [22] Фактически, в ископаемых остатках, датируемых средним и поздним эоценом , было обнаружено большое разнообразие таксонов, представляющих основные линии в Fabaceae, что позволяет предположить, что большинство современных групп Fabaceae уже присутствовали и что широкая диверсификация произошла в этот период. [22] Таким образом, Fabaceae начали свою диверсификацию примерно 60 миллионов лет назад, а наиболее важные клады разделились 50 миллионов лет назад. [31] Возраст основных клад Cesalpinioideae оценивается в 56–34 миллиона лет, а базальной группы Mimosoideae — в 44 ± 2,6 миллиона лет. [32] [33] Разделение между Mimosoideae и Faboideae датируется периодом 59–34 миллиона лет назад, а базальной группы Faboideae — 58,6 ± 0,2 миллиона лет назад. [34] Удалось датировать расхождение некоторых групп в пределах Faboideae, хотя диверсификация внутри каждого рода была относительно недавней. Например, Astragalus отделился от Oxytropis 16–12 миллионов лет назад. Кроме того, разделение анеуплоидных видов Neoastragalus началось 4 миллиона лет назад. Inga , другой род Papilionoideae, насчитывающий около 350 видов, по-видимому, распался за последние 2 миллиона лет. [35] [36] [37] [38]

На основе ископаемых и филогенетических данных было высказано предположение, что бобовые изначально развивались в засушливых и/или полузасушливых регионах вдоль морского пути Тетис в палеогеновый период. [5] [39] Однако другие утверждают, что Африка (или даже Америка ) пока не может быть исключена как место происхождения этого семейства. [40] [41]

Текущая гипотеза об эволюции генов, необходимых для клубеньков, заключается в том, что они были привлечены из других путей после полиплоидного события. [42] Было высказано несколько различных путей, которые предоставляют дублированные гены путям, необходимым для клубеньков. Основными донорами пути были гены, связанные с генами симбиоза арбускулярной микоризы, генами образования пыльцевой трубки и генами гемоглобина. Одним из основных генов, которые, как было показано, являются общими для пути арбускулярной микоризы и пути клубеньков, является SYMRK, и он участвует в распознавании растений и бактерий. [43] Рост пыльцевой трубки похож на развитие инфекционной нити, в том, что инфекционные нити растут полярно, что похоже на полярный рост пыльцевой трубки по направлению к семяпочкам. Оба пути включают один и тот же тип ферментов, ферменты клеточной стенки, разрушающие пектин. [44] Ферменты, необходимые для снижения азота, нитрогеназы, требуют значительного ввода АТФ, но в то же время чувствительны к свободному кислороду. Чтобы соответствовать требованиям этой парадоксальной ситуации, растения экспрессируют тип гемоглобина, называемый леггемоглобином, который, как полагают, рекрутируется после события дупликации. [45] Считается, что эти три генетических пути являются частью события дупликации гена, затем рекрутируются для работы в клубеньковании.

Филогения и таксономия

Филогения

Филогения бобовых была объектом многих исследований исследовательских групп со всего мира. Эти исследования использовали морфологию, данные ДНК ( хлоропластный интрон trnL , хлоропластные гены rbcL и matK или рибосомные спейсеры ITS ) и кладистический анализ для изучения взаимоотношений между различными линиями семейства. Fabaceae последовательно восстанавливается как монофилетический . [46] Исследования также подтвердили, что традиционные подсемейства Mimosoideae и Papilionoideae были каждое монофилетическим , но оба были вложены в парафилетическое подсемейство Caesalpinioideae . [47] [46] Все различные подходы дали схожие результаты относительно взаимоотношений между основными кладами семейства. [10] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] После обширного обсуждения в сообществе филогенетиков бобовых рабочая группа по филогении бобовых переклассифицировала Fabaceae на шесть подсемейств, что потребовало выделения четырех новых подсемейств из Caesalpinioideae и слияния Caesapinioideae sensu stricto с бывшим подсемейством Mimosoideae. [4] [56] Точный порядок ветвления различных подсемейств до сих пор не определен. [57]

Таксономия

Семейство Fabaceae относится к порядку Fabales согласно большинству таксономических систем, включая систему APG III . [2] В настоящее время семейство включает шесть подсемейств: [4]

Экология

Распространение и среда обитания

Бобовые распространены по всему миру, их можно встретить везде, кроме Антарктиды и высоких широт Арктики. [10] Деревья часто встречаются в тропических регионах, в то время как травянистые растения и кустарники преобладают за пределами тропиков. [3]

Биологическая фиксация азота

Корни Vicia с видимыми белыми корневыми клубеньками.
Поперечный разрез корневого клубенька Vicia, наблюдаемый под микроскопом.

Биологическая фиксация азота (БФН, выполняемая организмами, называемыми диазотрофами ) — очень древний процесс, который, вероятно, возник в архейском эоне, когда в примитивной атмосфере не хватало кислорода . Он осуществляется только эвриархеотами и всего 6 из более чем 50 типов бактерий . Некоторые из этих линий ко-эволюционировали вместе с цветковыми растениями , устанавливая молекулярную основу взаимовыгодных симбиотических отношений. БФН осуществляется в клубеньках, которые в основном расположены в корневой коре, хотя иногда они расположены в стебле, как у Sesbania rostrata . Сперматофиты , которые ко-эволюционировали с актиноризными диазотрофами ( Frankia ) или с ризобиями, чтобы установить их симбиотические отношения, принадлежат к 11 семействам, содержащимся в кладе Rosidae (как установлено с помощью молекулярной филогении гена rbcL , гена, кодирующего часть фермента RuBisCO в хлоропласте ). Эта группировка указывает на то, что предрасположенность к образованию клубеньков, вероятно, возникла только один раз у цветковых растений и что ее можно рассматривать как наследственную характеристику, которая сохранилась или утрачена в определенных линиях. Однако такое широкое распространение семейств и родов в этой линии указывает на то, что образование клубеньков имело множественное происхождение. Из 10 семейств в пределах Rosidae, 8 имеют клубеньки, образованные актиномицетами ( Betulaceae , Casuarinaceae , Coriariaceae , Datiscaceae , Elaeagnaceae , Myricaceae , Rhamnaceae и Rosaceae ), а два оставшихся семейства, Ulmaceae и Fabaceae, имеют клубеньки, образованные ризобиями. [59] [60]

Ризобии и их хозяева должны уметь распознавать друг друга, чтобы началось формирование клубеньков. Ризобии специфичны для определенных видов хозяев, хотя вид ризобий часто может заражать более одного вида хозяев. Это означает, что один вид растений может быть заражен более чем одним видом бактерий. Например, клубеньки в Acacia senegal могут содержать семь видов ризобий, принадлежащих к трем разным родам. Наиболее отличительными характеристиками, которые позволяют различать ризобии, являются скорость их роста и тип корневого клубенька, который они образуют со своим хозяином. [60] Корневые клубеньки можно классифицировать как неопределенные, цилиндрические и часто разветвленные, и определенные, сферические с выступающими чечевичками. Неопределенные клубеньки характерны для бобовых из умеренного климата, в то время как определенные клубеньки обычно встречаются у видов из тропического или субтропического климата. [60]

Образование клубеньков распространено во всем семействе Fabaceae. Оно встречается у большинства его членов, которые образуют ассоциацию только с ризобиями, которые, в свою очередь, образуют исключительный симбиоз с Fabaceae (за исключением Parasponia , единственного рода из 18 родов Ulmaceae, способного образовывать клубеньки). Образование клубеньков присутствует во всех подсемействах Fabaceae, хотя оно менее распространено в Caesalpinioideae. Все типы образования клубеньков присутствуют в подсемействе Papilionoideae: неопределенный (с сохраненной меристемой ), определенный (без меристемы) и тип, включенный в Aeschynomene . Последние два считаются наиболее современными и специализированными типами клубеньков, поскольку они присутствуют только в некоторых линиях подсемейства Papilionoideae. Несмотря на то, что образование клубеньков распространено в двух монофилетических подсемействах Papilionoideae и Mimosoideae, они также содержат виды, которые не образуют клубеньков. Наличие или отсутствие видов, образующих клубеньки, в трех подсемействах указывает на то, что образование клубеньков возникало несколько раз в ходе эволюции Fabaceae и что эта способность была утрачена в некоторых линиях. Например, в пределах рода Acacia , члена Mimosoideae, A. pentagona не образует клубеньков, в то время как другие виды того же рода легко образуют клубеньки, как в случае с Acacia senegal , которая образует как быстро, так и медленно растущие ризобиальные клубеньки.

Химическая экология

Большое количество видов во многих родах бобовых растений, например, Astragalus , Coronilla , Hippocrepis , Indigofera , Lotus , Securigera и Scorpiurus , производят химические вещества, которые происходят из соединения 3-нитропропановой кислоты (3-NPA, бета-нитропропионовая кислота ). Свободная кислота 3-NPA является необратимым ингибитором митохондриального дыхания , и, таким образом, соединение ингибирует цикл трикарбоновых кислот . Это ингибирование, вызванное 3-NPA, особенно токсично для нервных клеток и представляет собой очень общий токсический механизм, предполагающий глубокую экологическую важность из-за большого количества видов, продуцирующих это соединение и его производные. Второй и тесно связанный класс вторичных метаболитов, которые встречаются во многих видах бобовых растений, определяется производными изоксазолин-5-она. Эти соединения встречаются, в частности, вместе с 3-НПА и родственными производными в одно и то же время у одних и тех же видов, как это обнаружено у Astragalus canadensis и Astragalus collinus . Производные 3-НПА и изоксазлин-5-она также встречаются у многих видов листоедов (см. защиту у насекомых ). [61]

Экономическое и культурное значение

Бобовые являются экономически и культурно важными растениями из-за их необычайного разнообразия и обилия, широкого спектра съедобных овощей, которые они представляют, и из-за разнообразия их использования: в садоводстве и сельском хозяйстве, в качестве пищи, из-за содержащихся в них соединений, которые имеют медицинское применение, а также из-за содержащихся в них масел и жиров, которые имеют разнообразное применение. [62] [63] [64] [65]

Еда и фураж

История бобовых тесно связана с историей человеческой цивилизации. Они появились в Азии , Америке ( фасоль обыкновенная , несколько разновидностей) и Европе (конские бобы) около 6000 г. до н. э. , где стали основным продуктом питания, необходимым источником белка.

Их способность фиксировать атмосферный азот снижает затраты на удобрения для фермеров и садоводов, выращивающих бобовые, и означает, что бобовые можно использовать в севообороте для пополнения почвы, которая была истощена азотом . Семена и листья бобовых имеют сравнительно более высокое содержание белка , чем не бобовые материалы, из-за дополнительного азота, который бобовые получают в ходе этого процесса. Бобовые обычно используются в качестве натуральных удобрений. Некоторые виды бобовых выполняют гидравлический подъем , что делает их идеальными для промежуточных культур . [66]

Выращиваемые бобовые культуры могут относиться к многочисленным классам, включая кормовые , зерновые , цветочные, фармацевтические/промышленные, паровые/зеленые удобрения и древесные виды, при этом большинство выращиваемых в коммерческих целях видов выполняют две или более функций одновременно.

Существует два основных типа кормовых бобовых. Некоторые из них, такие как люцерна , клевер , вика и арахис , высеваются на пастбищах и поедаются скотом. Другие кормовые бобовые, такие как лейцена или альбиция, представляют собой древесные кустарники или виды деревьев, которые либо ломаются скотом, либо регулярно рубятся людьми для получения корма .

Зернобобовые выращиваются ради семян , и их также называют бобовыми . Семена используются для потребления человеком и животными или для производства масел для промышленных целей. Зернобобовые включают как травянистые растения, такие как фасоль , чечевица , люпин , горох и арахис , [67] , так и деревья, такие как рожковое дерево , мескит и тамаринд .

Lathyrus tuberosus , когда-то широко культивировавшийся в Европе, образует клубни, используемые в пищу человеком. [68] [69]

Виды цветущих бобовых включают такие виды, как люпин , которые выращиваются в коммерческих целях ради их цветков и поэтому популярны в садах по всему миру. Бобовник , Робиния , Гледичия (медовая акация), Акация , Мимоза и Делоникс являются декоративными деревьями и кустарниками .

К бобовым культурам, выращиваемым в промышленных масштабах, относятся Индигофера , выращиваемая для производства индиго , Акация , для получения гуммиарабика , и Деррис , для получения инсектицидного действия ротенона , соединения, которое она производит.

Виды бобовых, используемые в качестве паровых или зеленых удобрений, выращиваются для повторного вспахивания почвы с целью использования высокого уровня азота, содержащегося в большинстве бобовых. Для этой цели выращиваются многочисленные бобовые, в том числе Leucaena , Cyamopsis и Sesbania .

Во всем мире для производства древесины выращиваются различные виды бобовых, в том числе многочисленные виды акации , виды дальбергии и кастаноспермума южного .

Медоносные растения предлагают нектар пчелам и другим насекомым, чтобы побудить их переносить пыльцу с цветов одного растения на другие, тем самым обеспечивая опыление. Многие виды Fabaceae являются важными источниками пыльцы и нектара для пчел, в том числе для производства меда в пчеловодческой промышленности. Например, Fabaceae, такие как люцерна , и различные клеверы, включая белый клевер и донник , являются важными источниками нектара и меда для западной медоносной пчелы . [70]

Промышленное использование

Натуральные десны

Натуральные камеди — это растительные экссудаты, которые выделяются в результате повреждения растения, например, в результате нападения насекомого или естественного или искусственного среза. Эти экссудаты содержат гетерогенные полисахариды, образованные из различных сахаров и обычно содержащие уроновые кислоты . Они образуют вязкие коллоидные растворы. Существуют различные виды, которые производят камеди. Наиболее важные из этих видов относятся к Fabaceae. Они широко используются в фармацевтической, косметической, пищевой и текстильной промышленности. Они также обладают интересными терапевтическими свойствами; например, гуммиарабик является противокашлевым и противовоспалительным средством . [ необходима медицинская цитата ] Наиболее известными камедями являются трагакант ( Astragalus gummifer ), гуммиарабик ( Acacia senegal ) и гуаровая камедь ( Cyamopsis tetragonoloba ). [71]

Красители

Краситель индиго

Несколько видов Fabaceae используются для производства красителей. Сердцевина кампешевого дерева, Haematoxylon campechianum , используется для производства красных и пурпурных красителей. Гистологический краситель, называемый гематоксилином, производится из этого вида. Древесина бразильского дерева ( Caesalpinia echinata ) также используется для производства красного или пурпурного красителя. Мадрасский шип ( Pithecellobium dulce ) имеет красноватые плоды, которые используются для производства желтого красителя. [72] Краситель индиго извлекается из растения индиго Indigofera tinctoria , которое произрастает в Азии. В Центральной и Южной Америке красители производятся из двух видов одного рода: индиго и майя-синь из Indigofera suffruticosa и натальный индиго из Indigofera arrecta . Желтые красители извлекаются из Butea monosperma , обычно называемой лесным пламенем, и из Genista tinctoria ( Genista tinctoria ). [73]

Декоративные растения

Коралловое дерево петушок Erythrina crista-galli является одним из многих растений семейства Fabaceae, используемых в качестве декоративных растений . Кроме того, это национальный цветок Аргентины и Уругвая .

Бобовые использовались в качестве декоративных растений по всему миру на протяжении многих столетий. Их огромное разнообразие высот, форм, листвы и окраски цветов означает, что это семейство обычно используется в дизайне и посадке всего, от небольших садов до больших парков. [18] Ниже приведен список основных видов декоративных бобовых, перечисленных по подсемействам.

Эмблематичные Бобовые

Галерея изображений

Ссылки

  1. ^ "Fabales". www.mobot.org . Получено 16 июня 2023 г. .
  2. ^ ab Angiosperm Phylogeny Group (2009). «Обновление классификации Angiosperm Phylogeny Group для порядков и семейств цветковых растений: APG III». Botanical Journal of the Linnean Society . 161 (2): 105–121. doi : 10.1111/j.1095-8339.2009.00996.x . hdl : 10654/18083 .
  3. ^ abcde Watson L.; Dallwitz, MJ (1 июня 2007 г.). "Семейства цветковых растений: Leguminosae". Архивировано из оригинала 8 октября 2017 г. Получено 9 февраля 2008 г.
  4. ^ abc Рабочая группа по филогении бобовых (LPWG). (2017). «Новая классификация подсемейств Leguminosae на основе таксономически всеобъемлющей филогении». Таксон . 66 (1): 44–77. doi : 10.12705/661.3 . hdl : 10568/90658 .
  5. ^ ab Schrire, BD; Lewis, GP; Lavin, M. (2005). «Биогеография бобовых». В Lewis, G; Schrire, G.; Mackinder, B.; Lock, M. (ред.). Бобовые мира . Кью, Англия: Королевские ботанические сады. стр. 21–54. ISBN 978-1-900347-80-8. Архивировано из оригинала 2 февраля 2014 . Получено 8 июля 2010 .
  6. ^ ab Международный кодекс номенклатуры водорослей, грибов и растений. Архивировано 27 сентября 2013 г. в Wayback Machine Статья 18.5 гласит: «Следующие названия, давно используемые, считаются опубликованными действительно: ....Leguminosae (ном. alt.: Fabaceae; тип: Faba Mill. [= Vicia L.]); ... Когда Papilionaceae рассматриваются как семейство, отличное от остальных Leguminosae, название Papilionaceae сохраняется против Leguminosae». Английское произношение следующее: / f ə ˈ b s i ( i ), - s i , - s i / , / l ə ˌ ɡ j m ə ˈ n s i / and / p ə ˌ p ɪ l i ˈ n s i i / .
  7. ^ "Список растений семейства Бобовые". Encyclopaedia Britannica . Получено 28 апреля 2021 г.
  8. ^ Christenhusz, MJM; Byng, JW (2016). «Число известных видов растений в мире и его ежегодное увеличение». Phytotaxa . 261 (3): 201–217. doi : 10.11646/phytotaxa.261.3.1 .
  9. ^ abcd Джадд, WS, Кэмпбелл, CS Келлог, EA Стивенс, PF Донохью, MJ (2002), Систематика растений: филогенетический подход, Sinauer Axxoc, 287-292. ISBN 0-87893-403-0
  10. ^ abcd Стивенс, ПФ "Fabaceae". Сайт филогении покрытосеменных. Версия 7 мая 2006 г. Получено 28 апреля 2008 г.
  11. ^ Magallón, SA, и Sanderson, MJ; Sanderson (2001). «Абсолютные показатели диверсификации в кладах покрытосеменных». Evolution . 55 (9): 1762–1780. doi : 10.1111/j.0014-3820.2001.tb00826.x . PMID  11681732. S2CID  38691512.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  12. ^ Бернхэм, Р. Дж.; Джонсон, К. Р. (2004). «Южноамериканская палеоботаника и происхождение неотропических дождевых лесов». Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences . 359 (1450): 1595–1610. doi :10.1098/rstb.2004.1531. PMC 1693437. PMID  15519975 . 
  13. ^ ab Льюис Г., Шрир Б., Маккиндер Б. и Лок М. 2005. (ред.) Бобовые мира. Королевские ботанические сады, Кью, Великобритания. 577 страниц. 2005. ISBN 1-900347-80-6
  14. ^ Дойл, Дж. Дж., Чаппилл, К. Д. Бейли и Т. Каджита. 2000. На пути к всеобъемлющей филогении бобовых: доказательства из последовательностей rbcL и немолекулярных данных. стр. 1–20 в книге «Достижения в систематике бобовых», часть 9 (редакторы PS Herendeen и A. Bruneau). Королевские ботанические сады, Кью, Великобритания.
  15. ^ Kajita, T.; Ohashi, H.; Tateishi, Y.; Bailey, CD; Doyle, JJ (2001). "rbcL и филогения бобовых, с особым упором на Phaseoleae, Millettieae и родственные им". Systematic Botany . 26 (3): 515–536. doi :10.1043/0363-6445-26.3.515 (неактивен 12 сентября 2024 г.). JSTOR  3093979.{{cite journal}}: CS1 maint: DOI inactive as of September 2024 (link)
  16. ^ Войцеховски, М. Ф., М. Лавин и М. Дж. Сандерсон; Лавин; Сандерсон (2004). «Филогения бобовых (Leguminosae) на основе анализа пластидного гена matK разрешает множество хорошо поддерживаемых подкладов внутри семейства». Американский журнал ботаники . 91 (11): 1846–1862. doi : 10.3732/ajb.91.11.1846 . PMID  21652332.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  17. ^ Группа филогении покрытосеменных [APG] (2003). «Обновление классификации групп филогении покрытосеменных для порядков и семейств цветковых растений: APG II». Ботанический журнал Линнеевского общества . 141 (4): 399–436. doi : 10.1046/j.1095-8339.2003.t01-1-00158.x .
  18. ^ abc Буркарт, А. Бобовые. В: Дмитрий, М. 1987. Энциклопедия Аргентины по сельскому хозяйству и садоводству . Томо И. Описание культурных растений. Редакция ACME SACI, Буэнос-Айрес. страницы: 467-538.
  19. ^ Сибрук, Джанет EA (1973). Биосистематическое исследование рода Apios Fabricius (Leguminosae) с особым упором на Apios americana Medikus (диссертация на степень магистра наук). Университет Нью-Брансуика, Фредериктон, Нью-Брансуик.
  20. ^ Элен Л. Ситерн; Р. Тоби Пеннингтон; Квентин К. Б. Кронк (8 августа 2006 г.). «Очевидное изменение симметрии цветка у бобовых Cadia — это гомеозисное преобразование». PNAS . 103 (32): 12017–12020. Bibcode :2006PNAS..10312017C. doi : 10.1073/pnas.0600986103 . PMC 1567690 . PMID  16880394. 
  21. ^ Тейлор, Рональд Дж. (1994) [1992]. Sagebrush Country: A Wildflower Sanctuary (ред. ред.). Миссула, Монтана: Mountain Press Pub. Co. стр. 100. ISBN 0-87842-280-3. OCLC  25708726.
  22. ^ abc Herendeen, PS, WL Crepet и DL Dilcher. 1992. Ископаемая история Leguminosae: филогенетические и биогеографические аспекты. Страницы 303–316 в Advances in Legume Systematics, часть 4, ископаемая летопись (редакторы PS Herendeen и D .L. Dilcher). Королевские ботанические сады, Кью, Великобритания.
  23. ^ Крепет, У. Л.; Тейлор, Д. У. (1985). «Диверсификация бобовых: первые ископаемые свидетельства существования мимозовых и мотыльковых». Science . 228 (4703): 1087–1089. Bibcode :1985Sci...228.1087C. doi :10.1126/science.228.4703.1087. ISSN  0036-8075. PMID  17737903. S2CID  19601874.
  24. ^ Крепет, У. Л.; Д. У. Тейлор (1986). «Примитивные мимозоидные цветы палеоцена-эоцена и их систематическое и эволюционное значение». Американский журнал ботаники . 73 (4): 548–563. doi :10.2307/2444261. JSTOR  2444261.
  25. ^ Крепет, У. Л. и П. С. Херендин. 1992. Цветки-папилиониды из раннего эоцена юго-востока Северной Америки. Страницы 43–55 в Advances in Legume Systematics, часть 4, ископаемая летопись (редакторы П. С. Херендин и Д. Л. Дилчер). Королевские ботанические сады, Кью, Великобритания.
  26. ^ Херендин, П. С. 1992. Ископаемая история бобовых из эоцена юго-востока Северной Америки. Страницы 85-160 в Advances in Legume Systematics, часть 4, ископаемая летопись (редакторы Херендин, П. С. и Д. Л. Дилчер). Королевские ботанические сады, Кью, Великобритания.
  27. ^ Herendeen, PS 2001. Ископаемая летопись Leguminosae: последние достижения. В Legumes Down Under: Четвертая международная конференция по бобовым, Тезисы, 34–35. Австралийский национальный университет, Канберра, Австралия.
  28. ^ Herendeen, PS, и S. Wing. 2001. Плоды и листья бобовых Papilionoid из палеоцена северо-западного Вайоминга. Botany 2001 Abstracts, опубликовано Ботаническим обществом Америки (http://www.botany2001.org/).
  29. ^ Wing, SL, F. Herrera и C. Jaramillo. 2004. Флора палеоцена из формации Серрахон, полуостров Гуахира, северо-восточная Колумбия. Страницы 146-147 в VII Международной организации палеоботаники Тезисы конференции (21–26 марта). Museo Egidio Feruglio, Трелью, Аргентина.
  30. ^ Херендин, Патрик С.; Кардосо, Домингос BOS; Эррера, Фабиани; Винг, Скотт Л. (январь 2022 г.). «Ископаемые папилионоиды клады Bowdichia (Leguminosae) из палеогена Северной Америки». Американский журнал ботаники . 109 (1): 130–150. дои : 10.1002/ajb2.1808. ISSN  0002-9122. ПМЦ 9306462 . ПМИД  35014023. 
  31. ^ Бруно, А., Льюис, ГП, Херендин, П.С., Шрир, Б. и Меркьюр, М. 2008б. Биогеографические закономерности в ранних расходящихся кладах семейства бобовых. С. 98-99, в журнале Botany 2008. Ботаника без границ. [Ботаническое общество Америки, Рефераты.]
  32. ^ Бруно, А.; Меркьюр, М.; Льюис, Г. П. и Херендин, П. С. (2008). «Филогенетические закономерности и диверсификация в цезальпиниоидных бобовых». Канадский журнал ботаники . 86 (7): 697–718. doi :10.1139/B08-058.
  33. ^ Лавин, М., Херендин, П. С., и Войцеховски, М. Ф.; Херендин; Войцеховски (2005). «Анализ эволюционных скоростей бобовых указывает на быструю диверсификацию родословных в третичный период». Систематическая биология . 54 (4): 575–594. doi : 10.1080/10635150590947131 . PMID  16085576.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  34. ^ Wikstrom, N.; Savolainen, V.; Chase, MW (2001). «Эволюция покрытосеменных: калибровка генеалогического древа». Труды Королевского общества B: Биологические науки . 268 (1482): 2211–2220. doi :10.1098/rspb.2001.1782. PMC 1088868. PMID  11674868 . 
  35. ^ Войцеховски, МФ 2003. Реконструкция филогении бобовых (Leguminosae): перспектива начала 21 века. С. 5-35, в Клитгаард, ББ и Бруно, А. (редакторы), Достижения в систематике бобовых, часть 10, систематика более высокого уровня. Королевские ботанические сады, Кью.
  36. ^ Wojciechowski, MF (2005). «Astragalus (Fabaceae): Молекулярно-филогенетическая перспектива». Brittonia . 57 (4): 382–396. doi :10.1663/0007-196X(2005)057[0382:AFAMPP]2.0.CO;2. JSTOR  4098954. S2CID  21645067.
  37. ^ Войцеховски, М.Ф.; Сандерсон, М.Дж.; Болдуин, Б.Г.; Донохью, М.Дж. (1993). «Монофилия анеуплоидного Astragalus : доказательства из внутренних транскрибированных спейсерных последовательностей ядерной рибосомальной ДНК». Американский журнал ботаники . 80 (6): 711–722. doi :10.2307/2445441. JSTOR  2445441.
  38. ^ Войцеховски, Мартин Ф., Йоханна Ман и Брюс Джонс. 2006. Fabaceae. legumes. Версия 14 июня 2006 г. Веб-проект «Дерево жизни», http://tolweb.org/
  39. ^ Шрир, Б.Д.; Лавин, М.; Льюис, врач общей практики (2005). «Глобальные закономерности распространения Leguminosae: данные недавней филогении». Во Фриисе я; Балслев, Х. (ред.). Разнообразие и сложность растений: местные, региональные и глобальные измерения . Биологический Скрифтер. Том. 55. Выборг, Дания: Special-Trykkeriet Viborg A/S. стр. 375–422. ISBN 978-87-7304-304-2.
  40. ^ Пан, Аарон Д.; Джейкобс, Бонни Ф.; Херендин, Патрик С. (2010). «Detarieae sensu lato (Fabaceae) из позднеолигоценовой (27,23 млн лет назад) флоры реки Гуанг на северо-западе Эфиопии». Ботанический журнал Линнеевского общества . 163 : 44–54. дои : 10.1111/j.1095-8339.2010.01044.x .
  41. ^ Дойл, Дж. Дж.; Лаков, МА (2003). «Остальная часть айсберга. Разнообразие бобовых и эволюция в филогенетическом контексте». Физиология растений . 131 (3): 900–10. doi :10.1104/pp.102.018150. PMC 1540290. PMID  12644643 . 
  42. ^ Йокота, Кейсуке; Хаяси, Макото (2011). «Функция и эволюция генов клубеньков у бобовых». Клеточные и молекулярные науки о жизни . 68 (8): 1341–51. doi :10.1007/s00018-011-0651-4. PMC 11114672. PMID 21380559.  S2CID 13154916  . 
  43. ^ Маркманн, Катарина; Гиче, Габор; Парниске, Мартин (2008). «Функциональная адаптация растительного рецептора-киназы проложила путь к эволюции внутриклеточных корневых симбиозов с бактериями». PLOS Biology . 6 (3): e68. doi : 10.1371/journal.pbio.0060068 . PMC 2270324. PMID  18318603 . 
  44. ^ Родригес-Льоренте, Игнасио Д.; Перес-Ормаеш, Хавьер; Мунади, Каутар Эль; Дари, Мохаммед; Кавьедес, Мигель А.; Коссон, Вивиан; Кондороси, Адам; Рате, Паскаль; Паломарес, Антонио Дж. (2004). «От пыльцевых трубок до инфекционных нитей: набор цветочных пектиновых генов Medicago для симбиоза». Заводской журнал . 39 (4): 587–98. дои : 10.1111/j.1365-313X.2004.02155.x . ПМИД  15272876.
  45. ^ Дауни, Дж. Аллан (2005). «Гемоглобины бобовых: симбиотическая фиксация азота нуждается в кровавых узелках». Current Biology . 15 (6): R196–8. Bibcode : 2005CBio...15.R196D. doi : 10.1016/j.cub.2005.03.007 . PMID  15797009. S2CID  17152647.
  46. ^ ab Мартин Ф. Войцеховски; Джоанна Ман; Брюс Джонс (2006). "Fabaceae". Веб-проект "Дерево жизни " .
  47. ^ Wojciechowski, MF; Lavin, M.; Sanderson, MJ (2014). «Филогения бобовых (Leguminosae) на основе анализа пластидного гена matK разрешает множество хорошо поддерживаемых подкладов внутри семейства». American Journal of Botany . 91 (11): 1846–62. doi : 10.3732/ajb.91.11.1846 . PMID  21652332.
  48. ^ Käss E, Wink M (1996). «Молекулярная эволюция Leguminosae: филогения трех подсемейств на основе последовательностей rbcL ». Biochemical Systematics and Ecology . 24 (5): 365–378. Bibcode : 1996BioSE..24..365K. doi : 10.1016/0305-1978(96)00032-4.
  49. ^ Käss E, Wink M (1997). «Филогенетические отношения в Papilionoideae (семейство Leguminosae) на основе нуклеотидных последовательностей хпДНК ( rbcL ) и нкДНК (ITS1 и 2)». Mol. Phylogenet. Evol. 8 (1): 65–88. Bibcode :1997MolPE...8...65K. doi :10.1006/mpev.1997.0410. PMID  9242596.
  50. ^ Дойл Дж.Дж., Дойл Дж.Л., Балленджер Дж.А., Диксон Э.Э., Кадзита Т., Охаши Х (1997). «Филогения гена хлоропластов rbcL у Leguminosae: таксономические корреляции и понимание эволюции клубеньков». Являюсь. Дж. Бот. 84 (4): 541–554. дои : 10.2307/2446030 . JSTOR  2446030. PMID  21708606.
  51. ^ Лавин М., Дойл Дж. Дж., Палмер Дж. Д. (1990). «Эволюционное значение потери инвертированного повтора хлоропластной ДНК в подсемействе бобовых Papilionoideae» (PDF) . Эволюция . 44 (2): 390–402. doi :10.2307/2409416. hdl : 2027.42/137404 . JSTOR  2409416. PMID  28564377.
  52. ^ Sanderson MJ, Wojciechowski MF (1996). «Темпы диверсификации в умеренной кладе бобовых: существует ли «так много видов» Astragalus (Fabaceae)?». Am. J. Bot. 83 (11): 1488–1502. doi :10.2307/2446103. JSTOR  2446103.
  53. ^ Chappill JA. (1995). «Кладистический анализ Leguminosae: разработка явной гипотезы». В Crisp MD, Doyle JJ (ред.). Advances in Legume Systematics, Part 7: Phylogeny . Королевские ботанические сады, Кью, Великобритания. стр. 1–10. ISBN 9780947643799.
  54. ^ Bruneau A, Mercure M, Lewis GP, Herendeen PS (2008). «Филогенетические закономерности и диверсификация в цезальпиниоидных бобовых». Ботаника . 86 (7): 697–718. doi :10.1139/B08-058.
  55. ^ Cardoso D, Pennington RT, de Queiroz LP, Boatwright JS, Van Wykd BE, Wojciechowskie MF, Lavin M (2013). «Реконструкция глубоко разветвленных связей бобовых растений семейства мотыльковых». S. Afr. J. Bot . 89 : 58–75. doi : 10.1016/j.sajb.2013.05.001 . hdl : 10566/3193 .
  56. ^ Коенен Э.Дж., Охеда Д.И., Стивс Р., Мильоре Дж., Баккер Ф.Т., Виринга Дж.Дж., Киднер С., Харди О.Дж., Пеннингтон RT, Бруно А., Хьюз CE (2019). «Крупномасштабные данные о геномных последовательностях разрешают самые глубокие расхождения в филогении бобовых и подтверждают почти одновременное эволюционное происхождение всех шести подсемейств». Новый фитолог . 225 (3): 1355–1369. дои : 10.1111/nph.16290 . ПМЦ 6972672 . ПМИД  31665814. 
  57. ^ Zhang R, Wang YH, Jin JJ, Stull GW, Bruneau A, Cardoso D, De Queiroz LP, Moore MJ, Zhang SD, Chen SY, Wang J, Li DZ, Yi TS (2020). «Исследование пластидного филогеномного конфликта дает новое понимание глубоких взаимоотношений бобовых». Syst. Biol . 69 (4): 613–622. doi :10.1093/sysbio/syaa013. PMC 7302050. PMID  32065640 . 
  58. ^ ПРИМЕЧАНИЕ: Подсемейственное название Papilionoideae для семейства Faboideae утверждено Международным кодексом номенклатуры водорослей, грибов и растений , статья 19.8.
  59. ^ Льорет, Л.; Мартинес-Ромеро, Э. (2005). «Эволюция и филогения». Ризобиум . 47 (1–2): 43–60. Архивировано из оригинала 11 апреля 2013 года.
  60. ^ abc Sprent, JI 2001. Образование клубеньков у бобовых. Королевские ботанические сады, Кью, Великобритания.
  61. ^ Беккер Т.; и др. (2017). «Рассказ о четырех королевствах — натуральные продукты, полученные изоксазолин-5-он и 3-нитропропановой кислоты». Natural Product Reports . 34 (4): 343–360. doi : 10.1039/C6NP00122J . hdl : 11858/00-001M-0000-002C-51D4-1 . PMID  28271107.
  62. ^ Аллен, О.Н. и Э.К. Аллен. 1981. Leguminosae, A Source Book of Characteristics, Uses, and Nodulation. Издательство Висконсинского университета, Мэдисон, США.
  63. ^ Дьюк, JA 1992. Справочник по бобовым культурам, имеющим экономическое значение. Plenum Press, Нью-Йорк, США.
  64. ^ Грэм, PH; Вэнс, CP (2003). «Бобовые: важность и ограничения для более широкого использования». Физиология растений . 131 (3): 872–877. doi :10.1104/pp.017004. PMC 1540286. PMID  12644639 . 
  65. ^ Войцеховский, МФ 2006. Бобовые, имеющие сельскохозяйственное и экономическое значение. Доступно 15 ноября 2008 г.
  66. ^ Спрент, Джанет И. (2009). Образование клубеньков у бобовых: глобальная перспектива. Эймс, Айова: Wiley-Blackwell. стр. 12. ISBN 978-1-4051-8175-4.Предварительный просмотр доступен в Google Книгах.
  67. ^ Генофонд и селекция зернобобовых культур (люпина, вики, сои и бобов) / Под ред. Б.С. Курловича и С.И. Репьева. - СПб.: ВИР им. Н.И. Вавилова, 1995, 438 с. - (Теоретические основы селекции растений. Т.111)
  68. ^ Хоссаерт-Палауки, М.; Дельбос, М. (1983). «Lathyrus tuberosus L. Biologie et Perspectives d’amélioration». Journal d'Agricultural Traditionnelle et de Botanique Appliquée . 30 (1): 49–58. дои : 10.3406/jatba.1983.3887. ISSN  0183-5173.
  69. ^ "Клубневый горох, Lathyrus tuberosus - Цветы - NatureGate". www.luontoportti.com . Получено 28 июля 2019 г. .
  70. ^ Эртель, Э. (1967). «Нектар и пыльцевые растения». Справочник Министерства сельского хозяйства США . 335 : 10–16.
  71. ^ Куклински, К. 2000. Фармакогнозия: исследование las drogas y sustancias medicamentosas de origen natural. Эдиционес Омега, Барселона. ISBN 84-282-1191-4 
  72. ^ Маркес, А.С., Лара, О.Ф., Эскивель, Р.Б. и Мата, Э.Р. 1999. Состав, использование и биологическая активность: лекарственные растения Мексики II. УНАМ. Первое издание. Мексика, DF
  73. ^ "Broom, Dyer's" . Получено 1 сентября 2020 г.
  74. ^ abc Macaya J. 1999. Leguminosas arbóreas y arbustivas Cultivadas в Чили. Хлорис Чиленсис Аньо 2. №1.
  75. ^ Министерство образования насьона. Заместитель секретаря по административной координации. Día de la Flor Nacional "El Ceibo". Архивировано 12 января 2016 года в Wayback Machine . Культурные эфемериды Аргентины. Консультация 3 марта 2010 г.
  76. ^ Гилберт Варгас Улате. 1997. Туристическая география Коста-Рики. EUNED, 180 с. ISBN 9977-64-900-6 , 9789977649009. 
  77. ^ "Закон № 6.607, от 7 декабря 1978 года. Президент Республики, faço saber que o Congresso Nacional decreta e eu sanciono a seguinte Lei: Art. 1º- É declarada Árvore Nacional a leguminosa denominada Pau-Brasil ( Caesalpinia echinata , Лам), каждый год приходит праздник, когда Министерство образования и культуры продвигает кампанию, посвященную релевантным особенностям растительной истории Бразилии».
  78. ^ Боден, Энн (1985). "Золотая акация: цветочная эмблема Австралии" (http) . Австралийские национальные ботанические сады . Получено 8 октября 2008 г.
  79. ^ Уильямс, Мартин (1999). "Golden Enigmatic Beauty" (http) . Bahuninia . Получено 8 октября 2008 г.

Внешние ссылки