葫芦科(学名:Cucurbitaceae Juss.)是双子叶植物纲、葫芦目下的一
科植物。一年生或多年生草质或木质藤本,极稀为灌木或乔木状。叶互生,通常为2/5叶序,无托叶,具叶柄。花单性(罕两性),雌雄同株或异株,单生、簇生、或集成总状花序、圆锥花序或近伞形花序。果实大型至小型,常为肉质浆果状或果皮木质。种子常多数。约113属800种;中国有32属154种35变种。
植物学史
在恩格勒系统中,把葫芦科放在变形花被类(合瓣亚纲),桔梗目(Campanulales)之前自成一目,这是根据Eichler的观点,葫芦科具典型的上位五基数花、花冠往往合瓣、雄蕊有联合的趋向。现代的一些系统学家却采纳了较早期的观点,认为葫芦科具厚珠心、通常具广袤的绒毡层组织以及两层明显珠被的胚珠等重要特征,与典型的合瓣花类不相符合,发现同
西番莲科(Passifloraceae)等存在一种并行现象,因此采取Hallier所提出的位置,而认为葫芦科应与
秋海棠科(Begoniaceae)等组成一个目位于西番莲科及其亲缘科之后,伦德勒(A. B. Rendle)、
哈钦松(J. Hutchinson)等采取了这种观点。塔赫他间(A. Takhtajan)和克朗奎斯特(A. Cronquist)等也采取了类似的观点,认为该科和西番莲科有十分密切的关系,放在西番莲目(Passiflorales)之后,秋海棠目(Begoniales)之前,自成一目,杰福勒(C. Jeffrey)却认为该科是十分隔离的,同西番莲科的关系很远。
总之,关于葫芦科系统位置仍是一个值得进一步研究的问题。
形态特征
茎
一年生或多年生草质或木质藤本,极稀为灌木或乔木状;一年生植物的根为须根,多年生植物常为球状或圆柱状块根;茎通常具纵沟纹,匍匐或借助卷须攀援。具
卷须或极稀无卷须,卷须侧生叶柄基部,单1,或2至多歧,大多数在分歧点之上旋卷,少数在分歧点上下同时旋卷,稀伸直、仅顶端钩状。
叶
叶互生,通常为2/5叶序,无托叶,具叶柄;
叶片不分裂,或掌状浅裂至深裂,稀为鸟足状复叶,边缘具锯齿或稀全缘,具掌状脉。
花
花单性(罕两性),雌雄同株或异株,单生、簇生、或集成总状花序、圆锥花序或近伞形花序。
雄花:花萼辐状、钟状或管状,5裂,裂片覆瓦状排列或开放式;
花冠插生于花萼筒的檐部,基部合生成筒状或钟状,或完全分离,5裂,裂片在芽中覆瓦状排列或内卷式镊合状排列,全缘或边缘成流苏状;
雄蕊5或3,插生在花萼筒基部、近中部或檐部,花丝分离或合生成柱状,花药分离或靠合,药室在5枚雄蕊中,全部1室,在具3枚雄蕊中,通常为1枚1室,2枚2,室或稀全部2室,药室通直、弓曲或S形折曲至多回折曲,药隔伸出或不伸出,纵向开裂,花粉粒圆形或椭圆形;退化雌蕊有或无。
雌花:花萼与花冠同雄花;退化雄蕊有或无;子房下位或稀半下位,通常由3心皮合生而成,极稀具4~5心皮,3室或1(-2)室,有时为假4~5室,侧膜胎座,胚珠通常多数,在胎座上常排列成2列,水平生、下垂或上升呈倒生胚珠,有时仅具几个胚珠、极稀具1枚胚珠;花柱单1或在顶端3裂、稀完全分离,柱头膨大,2裂或流苏状。
果实
果实大型至小型,常为肉质浆果状或果皮木质,不开裂或在成熟后盖裂或3瓣纵裂,1室或3室。
种子
种子常多数,稀少数至1枚,扁压状,水平生或下垂生,种皮骨质、硬革质或膜质,有各种纹饰,边缘全缘或有齿;无胚乳;胚直,具短胚根,子叶大、扁平,常含丰富的油脂。
分布范围
葫芦科植物大多数分布于热带和亚热带,少数种类散布到温带;在中国主要分布于西南部和南部,少数散布到北部。
生长环境
葫芦科常见的植物有冬瓜、南瓜、西瓜、黄瓜、苦瓜、栝楼和绞股蓝等,其生长环境多样。如栝楼生于海拔200~1800米的山坡林下、灌丛中、草地和村旁田边;绞股蓝生于海拔300~3200米的山谷密林中、山坡疏林、灌丛中或路旁草丛中;雪胆生于海拔1200~2100米的杂木林下或林缘沟边;赤瓟常生于海拔300-1800米的山坡、河谷及林缘湿处。
下级分类
葫芦科约113属800种;中国有32属154种35变种。
保护现状
国家重点保护野生植物名录
葫芦科植物
西双版纳黄瓜(国家重点保护野生植物名录名为野黄瓜)(学名:Cucumis sativus var. xishuangbannanensis C. Z. Qi & Z. Z. Yuan ex S. S. Renner)列入《国家重点保护野生植物名录》,为中国国家二级保护野生植物。
中国生物多样性红色名录-高等植物卷
主要价值
葫芦科已知药用约25属、90余种,主要的生药材有
栝楼、
绞股蓝、
木鳖等。葫芦科植物的特征性活性成分为四环三茹类葫芦烷型皂昔,如葫芦素,有抗癌活性,并能阻止肝细胞脂肪变性及抑止肝纤维增生;雪胆素甲、乙具抗菌消炎作用;罗汉果甘,其甜度为蔗糖的300倍。五环三菇齐墩果烷型皂昔、黄酮及其昔类在本科植物中存在较普遍。绞股蓝属植物中含有四环三菇类达玛烷型皂昔,如绞股蓝昔和人参皂昔有类似人参样的生理活性。此外,某些植物中还含有活性强烈的蛋白质和氨基酸,如天花粉毒蛋白具引产作用,南瓜子氨酸有驱虫作用。
主要药用植物有:①栝楼属(Trichosanthes),如栝楼(Trichosanthes kirilowiiMaxim)、
中华栝楼(Trichosanthes rosthomii)、
全缘栝楼(Trichosanthes ovigera)、
红花栝楼(Trichosanthes rubriflos)、王瓜(Trichosanthes cucumeroides)等;②绞股蓝属(Gynostemma),如绞股蓝(Gynostemma pentaphyllum)等;③苦瓜属(Momordica), 如
木鳖子(Momordica cochinchinensis)、
苦瓜(Momordica charantia)等;④雪胆属(Hemsleya);以及
罗汉果(Siraitia grosvenorii)、
波棱瓜(Herpetospermum pedunculosum)、
冬瓜(Benincasa hispida)、
丝瓜(Luffa aegyptiaca)、
甜瓜(Cucumis melo)等。