石竹目

石竹目
石竹目成员;左至右,上至下依次为:仙人掌、香石竹、甜菜、菠菜、辛布亚岛猪笼草、捕蝇草、藜麦、紫茉莉
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: 核心真双子叶植物 Core eudicots
演化支: 超菊类植物 Superasterids
目: 石竹目 Caryophyllales
Juss. ex Bercht. & J.Presl (1820)
科[1]

见正文

異名
  • 番杏目 Aizoales
  • Alsinales
  • Amaranthales
  • Atriplicales
  • Cactales
  • Chenopodiales
  • Illecebrales
  • Mesembryanthemales
  • Nyctaginales
  • Opuntiales
  • Paronychiales
  • Petiveriales
  • Physenales
  • Phytolaccales
  • Portulacales
  • Rhabdodendrales
  • Rivinales
  • Scleranthales
  • Silenales
  • Simmondsiales
  • Stellariales
  • Telephiales

石竹目(学名:Caryophyllales)是核心真双子叶植物的一目,包含约12科,近一万种,广泛分布于世界各大洲以及所有主要陆地生态系统中[2]。

石竹目植物多为一年生活多年生草本,也包括灌木、藤本、小乔木及多肉植物;草本类群中包含多种观赏花卉、蔬菜和杂草,如康乃馨、仙人掌、菠菜、甜菜、藜麦、猪笼草、苋菜、荞麦、三角梅、木耳菜等。其花通常为两性,且多呈辐射对称。

石竹目成员的一个重要共有衍征是合成甜菜素。甜菜素是一类含氮的水溶性色素,常使植物呈现鲜艳的紫红色或黄色,存在于该目多数核心科中,但部分部分石竹科和粟米草科成员除外[3]。部分非核心科,如猪笼草科,则不合成甜菜素,而是产生花青素[4]。

石竹目植物具有多样的形态和生态生理适应。许多类群以极强的耐旱性著称,其中以仙人掌科植物最为典型;此外,该目还包括具有极端耐寒性[5]、盐生性[6]、重金属超富集能力[7]和食虫性[8]的类群,如南极漆姑草、盐角草、捕蝇草、茅膏菜和猪笼草等。石竹目中还多次演化出 C4 光合作用[9]、景天酸代谢光合作用[10]及肉质化特征[11]。这些适应性性状在石竹目内多次独立起源,显示出显著的趋同演化现象,因此石竹目也被视为研究被子植物性状演化的重要系统。

分类

种系发生学

石竹目是核心真双子叶植物的演化支之一,和它关系最亲近的姐妹群是菊类植物。石竹目与真双子叶植物其它成员的演化关系如下[12]:

真双子叶植物
 
 
核心真双子叶植物
 
超菊类植物
 
 
 

石竹目

 
 

菊类

 
 
 

檀香目

 
 
 

红珊藤目

 
 
超蔷薇类植物
 

蔷薇类

 
 

虎耳草目

 
 
 

五桠果目

 
 
 

大叶草目

 
 
 

黄杨目

 
 

昆栏树目

 
 
 

山龙眼目

 
 
 

毛茛目

 
 

内部分类

依2009年APG III分类法,石竹目包含以下三十四科[1]:

  • 玛瑙果科 Achatocarpaceae Heimerl (1934), nom. cons.
  • 番杏科 Aizoaceae Martinov (1820), nom. cons.
  • 苋科 Amaranthaceae Juss. (1789), nom. cons.
  • 回欢草科 Anacampserotaceae Eggli & Nyffeler (2010, 发表于报章)
  • 钩枝藤科 Ancistrocladaceae Planch. ex Walp. (1851), nom. cons.
  • 翼萼茶科 Asteropeiaceae Takht. ex Reveal & Hoogland (1990)
  • 节柄科 Barbeuiaceae Nakai (1942)
  • 落葵科 Basellaceae Raf. (1837), nom. cons.
  • 仙人掌科 Cactaceae Juss. (1789), nom. cons.
  • 石竹科 Caryophyllaceae Juss. (1789), nom. cons.
  • 龙树科 Didiereaceae Radlk. (1896), nom. cons.
  • 双钩叶科 Dioncophyllaceae Airy Shaw (1952), nom. cons.
  • 茅膏菜科 Droseraceae Salisb. (1808), nom. cons.
  • 露叶毛毡苔科 Drosophyllaceae Chrtek, Slavíková & Studnicˇka (1989)
  • 瓣鳞花科 Frankeniaceae Desv. (1817), nom. cons.
  • 吉粟草科 Gisekiaceae Nakai (1942)
  • 浜藜叶科 Halophytaceae A.Soriano (1984)
  • 粟麦草科 Limeaceae Shipunov ex Reveal (2005)
  • 南商陆科 Lophiocarpaceae Doweld & Reveal (2008)
  • 粟米草科 Molluginaceae Bartl. (1825), nom. cons.
  • 水卷耳科 Montiaceae Raf. (1820)
  • 猪笼草科 Nepenthaceae Dumort. (1829), nom. cons.
  • 紫茉莉科 Nyctaginaceae Juss. (1789), nom. cons.
  • 非洲桐科 Physenaceae Takht. (1985)
  • 商陆科 Phytolaccaceae R.Br. (1818), nom. cons.
  • 蓝雪科 Plumbaginaceae Juss. (1789), nom. cons.
  • 蓼科 Polygonaceae Juss. (1789), nom. cons.
  • 马齿苋科 Portulacaceae Juss. (1789), nom. cons.
  • 棒木科 Rhabdodendraceae Prance (1968)
  • 肉叶刺茎藜科 Sarcobataceae Behnke (1997)
  • 油蜡树科 Simmondsiaceae Tiegh. (1900)
  • 闭籽花科 Stegnospermataceae Nakai (1942)
  • 土人参科 Talinaceae Doweld (2001)
  • 柽柳科 Tamaricaceae Link (1821), nom. cons.

在随后的研究中,又添加了三科[13]:

  • 鬼椒草科 Microteaceae Schäferhoff & Borsch (2009)(旧置于商陆科)
  • 蓬粟草科 Kewaceae Christenh. (2014)
    • 蓬粟草属 Kewa Christenh. (2014)(旧置于粟米草科漆姑粟草属 Hypertelis E.Mey. ex Fenzl)
  • 灯粟草科 Macarthuriaceae Christenh. (2014)
    • 灯粟草属 Macarthuria Hugel ex Endl.(旧置于粟米草科)
  • 蒜香草科 Petiveriaceae

内部支序分类表

石竹目内各科的亲缘关系如下(节点有“†”标志的分支表示其自助法支持率介于50-80%之间,无标志者为80%以上)[13]:

石竹目 Caryophyllales †
†
 
 
石竹目核心类群
 
 
 
 
 
 
 
 
 
†
 
 

仙人掌科 Cactaceae

 
 

马齿苋科 Portulacaceae

 
 
 

回欢草科 Anacampserotaceae

 
 
 

土人参科 Talinaceae

 
 
†
 

落葵科 Basellaceae

 
 

龙树科 Didiereaceae

 
 

南荒蓬科 Halophytaceae

 
 
 
 

水卷耳科 Montiaceae

 
 
 

粟米草科 Molluginaceae

 
 
 
 
†
 
 
 

商陆科 Phytolaccaceae

 
 

吉粟草科 Gisekiaceae

 
 

肉叶刺茎藜科 Sarcobataceae

 
 

紫茉莉科 Nyctaginaceae

 
 
 

番杏科 Aizoaceae

 
 
 

节柄科 Barbeuiaceae

 
 
 

蓬粟草科 Kewaceae

 
 
 

南商陆科 Lophiocarpaceae

 
 
 
 

粟麦草科 Limeaceae

 
 
 

闭籽花科 Stegnospermataceae

 
 
 
 
 

石竹科 Caryophyllaceae

 
 

玛瑙果科 Achatocarpaceae

 
 
 

苋科 Amaranthaceae

 
 
 
 

鬼椒草科 Microteaceae

 
 
 

灯粟草科 Macarthuriaceae

 
 
 
 

翼萼茶科 Asteropeiaceae

 
 

非洲桐科 Physenaceae

 
 
 
 

油蜡树科 Simmondsiaceae

 
 
 

棒木科 Rhabdodendraceae

 
 
 
†
 
 
 
 

双钩叶科 Dioncophyllaceae

 
 

钩枝藤科 Ancistrocladaceae

 
 
 

露叶毛毡苔科 Drosophyllaceae

 
 
 

猪笼草科 Nepenthaceae

 
 
 

茅膏菜科 Droseraceae

 
 
†
 
 

瓣鳞花科 Frankeniaceae

 
 

柽柳科 Tamaricaceae

 
 
 
 

蓝雪科 Plumbaginaceae

 
 

蓼科 Polygonaceae

 
 
 
 
 

参考文献

  1. ^ 1.0 1.1 (英文)Angiosperm Phylogeny Group (2009). An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG III Archive-It的存檔,存档日期2017-05-25. Botanical Journal of the Linnean Society 161(2): 105-121.
  2. ^ Hernández-Ledesma, Patricia; Berendsohn, Walter G.; Borsch, Thomas; Mering, Sabine Von; Akhani, Hossein; Arias, Salvador; Castañeda-Noa, Idelfonso; Eggli, Urs; Eriksson, Roger; Flores-Olvera, Hilda; Fuentes-Bazán, Susy; Kadereit, Gudrun; Klak, Cornelia; Korotkova, Nadja; Nyffeler, Reto; Ocampo, Gilberto; Ochoterena, Helga; Oxelman, Bengt; Rabeler, Richard K.; Sanchez, Adriana; Schlumpberger, Boris O.; Uotila, Pertti. A taxonomic backbone for the global synthesis of species diversity in the angiosperm order Caryophyllales. Willdenowia. 2015-09, 45 (3): 281. doi:10.3372/wi.45.45301. 
  3. ^ Kubitzki, Klaus; Bayer, Clemens; Cuénoud, Philippe. Flowering Plants · Dicotyledons: Malvales, Capparales and Non-betalain Caryophyllales. Springer. January 2003: 1–4. ISBN 978-3-642-07680-0. 
  4. ^ Dávila-Lara, Alberto. Proof of anthocyanins in the carnivorous plant genus Nepenthes. FEBS Open Bio. 2021, 11 (9): 2576–2585. PMC 8409308 可免费查阅. PMID 34289256. doi:10.1002/2211-5463.13255. 
  5. ^ Cavieres, Lohengrin A.; Sáez, Patricia; Sanhueza, Carolina; Sierra-Almeida, Angela; Rabert, Claudia; Corcuera, Luis J.; Alberdi, Miren; Bravo, León A. Ecophysiological traits of Antarctic vascular plants: their importance in the responses to climate change. Plant Ecology. 2016-03, 217 (3): 343–358. doi:10.1007/s11258-016-0585-x. 
  6. ^ White, Philip J.; Bowen, Helen C.; Broadley, Martin R.; El‐Serehy, Hamed A.; Neugebauer, Konrad; Taylor, Anna; Thompson, Jacqueline A.; Wright, Gladys. Evolutionary origins of abnormally large shoot sodium accumulation in nonsaline environments within the Caryophyllales. New Phytologist. 2017-04, 214 (1): 284–293. doi:10.1111/nph.14370. 
  7. ^ Moray, Camile; Goolsby, Eric W.; Bromham, Lindell. The Phylogenetic Association Between Salt Tolerance and Heavy Metal Hyperaccumulation in Angiosperms. Evolutionary Biology. 2016-03, 43 (1): 119–130. doi:10.1007/s11692-015-9355-2. 
  8. ^ Givnish, Thomas J. New evidence on the origin of carnivorous plants. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2015-01-06, 112 (1): 10–11. doi:10.1073/pnas.1422278112. 
  9. ^ Sage, Rowan F. A portrait of the C 4 photosynthetic family on the 50th anniversary of its discovery: species number, evolutionary lineages, and Hall of Fame. Journal of Experimental Botany. 2017-01, 68 (2): 4039–4056. doi:10.1093/jxb/erx005. 
  10. ^ Moore, Abigail J; Vos, Jurriaan M De; Hancock, Lillian P; Goolsby, Eric; Edwards, Erika J. Targeted Enrichment of Large Gene Families for Phylogenetic Inference: Phylogeny and Molecular Evolution of Photosynthesis Genes in the Portullugo Clade (Caryophyllales). Systematic Biology. 2018-05-01, 67 (3): 367–383. doi:10.1093/sysbio/syx078. 
  11. ^ Eggli, Urs; Nyffeler, Reto. Living under temporarily arid conditions - succulence as an adaptive strategy. Bradleya. 2009-07, 27 (27): 13–36. doi:10.25223/brad.n27.2009.a10. 
  12. ^ Angiosperm Phylogeny Group. An update of the Angiosperm Phylogeny Group classification for the orders and families of flowering plants: APG IV (PDF). Botanical Journal of the Linnean Society. 2016, 181 (1): 1–20 [2016-04-10]. doi:10.1111/boj.12385. (原始内容存档于2016-12-16). 
  13. ^ 13.0 13.1 Caryophyllales (页面存档备份,存于互联网档案馆). In Stevens, P. F. (2001 onwards). Angiosperm Phylogeny Website. Version 9, June 2008 [and more or less continuously updated since].

外部链接

  • 被子植物分类学网(APWeb):石竹目(英文)