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【植物界全系列】十字花目—十字花科

来源：花匠小妙招时间：2024-09-27 06:37

真核生物域

植物界

被子植物门

双子叶植物纲

十字花目

十字花科

十字花科（学名：Brassicaceae，中文名译自旧称Cruciferae）为真双子叶植物十字花目的一科，是植物中最繁盛的科之一。有许多种人类食用的蔬菜出自本科，大约共有338个属，约3700种，原产自北半球温带地区，现已被引种到世界各地。中国原产85属约360余种，另引种7属20余种。由于十字花科的种属繁多，现除了东亚地区原产的种以外，其他的种属有不少到现在还未有中文译名，包括不少新拟定的种属。

1.植物学史

学者们认为十字花科和山柑科在亲缘关系上相近，主要依据两者花的构造非常近似，但山柑科植物花的子房几乎全有子房柄或有1个雌雄蕊柄；而十字花科植物的花，一般无子房柄或雌雄蕊柄。山柑科有草本和木本，而十字花科多数为草本。此外，山柑科植物花的各部分的数目和雄蕊的排列变化较大，雄蕊6至多数（不为四强雄蕊）等，而十字花科花的各部分数目和雄蕊的排列是比较稳定的，可以认为十字花科是从山柑科演化而来的。

不少植物学家根据各自的观点，提出了不同的系统，其中最有代表性和被多数学者所采用的，是O.E.舒尔茨的系统，他于1936年记载本科有350属，共分成19族，其中中国有10族。E.扬兴于1942年对舒尔茨的分类系统进行了修订，他把19族减少为15族。

2.形态特征

一年生、二年生或多年生植物，常具有一种含黑芥子硫苷酸 (Myrosin) 的细胞而产生一种特殊的辛辣气味，多数是草本，很少呈亚灌木状。

植株具有各式的毛，毛为单毛、分枝毛、星状毛或腺毛，也有无毛的。根有时膨大成肥厚的块根。茎直立或铺散，有时茎短缩，它的形态在本科中变化较大。叶有二型：基生叶呈旋叠状或莲座状；茎生叶通常互生，有柄或无柄，单叶全缘、有齿或分裂，基部有时抱茎或半抱茎，有时呈各式深浅不等的羽状分裂（如大头羽状分裂）或羽状复叶；通常无托叶。花整齐，两性，少有退化成单性的；花多数聚集成一总状花序，顶生或腋生，偶有单生的，当花刚开放时，花序近似伞房状，以后花序轴逐渐伸长而呈总状花序，每花下无苞或有苞；萼片4片，分离，排成2轮，直立或开展，有时基部呈囊状；花瓣4片，分离，成十字形排列，花瓣白色、黄色、粉红色、淡紫色、淡紫红色或紫色，基部有时具爪，少数种类花瓣退化或缺少，有的花瓣不等大；雄蕊通常6个，也排列成2轮，外轮的2个，具较短的花丝，内轮的4个，具较长的花丝，这种4个长2个短的雄蕊称为“四强雄蕊” (taradynamous stamen)，有时雄蕊退化至4个或2个，或多至16个，花丝有时成对连合，有时向基部加宽或扩大呈翅状；在花丝基部常具蜜腺，在短雄蕊基部周围的，称“侧蜜腺”，在2个长雄蕊基部外围或中间的，称“中蜜腺”，有时无中蜜腺；雌蕊1个，子房上位，由于假隔膜的形成，子房2室，少数无假隔膜时，子房1室，每室有胚珠1至多个，排列成1或2行，生在胎座框上，形成侧膜胎座，花柱短或缺，柱头单一或2裂。

果实为长角果 (siliqua) 或短角果(silicula) ，有翅或无翅，有刺或无刺，或有其他附属物；角果成熟后自下而上成2果瓣开裂，也有成4果瓣开裂的；有的角果成一节一节地横断分裂，每节有1个种子，有的种类果实迟裂或不裂；有的果实变为坚果状；果瓣扁平或突起、或呈舟状，无脉或有1-3脉；少数顶端具或长或短的喙。

种子一般较小，表面光滑或具纹理，边缘有翅或无翅，有的湿时发粘，无胚乳；子叶与胚根的排列方式，常见的有3种：①子叶缘倚胚根或称子叶直叠（accumbent）；②子叶背倚胚根或称子叶横 (incumbent) ；③子叶对折（conduplicate) 。果实为角果（有长角果和短角果），种子较小，无胚乳，表面光滑或有纹饰，边缘有时具翅。

本科是一个单类型花粉的科。花粉粒一般具3沟，圆球形至近长球形；最长轴常为20～30微米，有时超过50微米。外层厚于内层，一般网状，单（或双）棒。有时具2沟，4沟皱，6皱，偶有不规则的花粉。染色体基数x=4～19。

3.化学成分

本科植物含芥子苷、脂肪酸（油酸、亚油酸、亚麻酸等）、生物碱、酚性物质（槲皮素及山奈酚）、黄酮醇、芸香苷、肌醇、强心苷、皂苷、苦味质、靛红等成分，其中不少成分具有生理活性，在民间也广为应用，如糖芥属、桂竹香属，种子多含强心苷类，故用作强心利尿药；芸苔属、欧白芥属、播娘蒿属等，植物中多含硫苷类，水解后产生硫氢酸对羟基苄酯或异硫氰酸烯丙酯，外用可消炎，内服可为刺激性祛痰药。

4.主要用途

该科主产蔬菜和油料作物，如芸薹属、萝卜属等；药用植物如菘蓝属、蔊菜属、糖芥属等；观赏植物如桂竹香属、紫罗兰属、诸葛菜属等；其他有经济用途的属还有荠属、独荇菜属、菥蓂属（遏蓝菜属）等；本科植物中也有很多是蜜源植物。

该科最重要的是芥属（Brassica），约40种，皆产于旧大陆，包括甘蓝、芥菜及油菜类。甘蓝的一种──B. oleracea有许多园艺变种，如花茎甘蓝、汤菜、甘蓝、花椰菜、羽衣甘蓝及球茎甘蓝等。另有芜菁（B. rapa），芸苔(B. napus）属油菜植物，叶子可做沙拉及牛饲料，种子可餵鸟及榨成菜籽油。白菜有北京白菜（B. pekinensis，即大白菜）、中国白菜（B. chinensis，即小白菜）两种。芥菜（B. juncea）的种子是调味品芥末的原料。B. campestris（有时被认为是芜菁）、白芥（B. hirta）和芥菜都可榨油。黑芥(B. nigra）的种子以前是芥末的另一原料，原产欧亚，已在北美归化成为广泛分布的杂草。萝卜（Raphanus sativus）是一种常见根菜，其变种鼠尾萝卜（R. sativus variety caudatus）的角果长而可食。坏血病草（Cochlearia officinalis，即药用辣根菜、药用岩芥）原产北美温带，为治疗坏血病的药物原料。叶带有柏油味，可做沙拉。辣根（Armoracia lapathifolia）是一种欧洲药草，其长硬的根可制辛辣调味料。羽叶播娘蒿(Descurainia pinnata）是广布于北美的一年生杂草，叶羽状，花黄色到白色。

该科的观赏植物包括岩生庭荠（岩生庭荠属〔Aurinia〕）、香雪球（香雪球属〔Lobularia〕）、屈曲花（屈曲花属〔Iberis〕）、缎花（缎花属〔Lunaria〕）、含生草（含生草属〔Anastatica〕）、紫罗兰（紫罗兰属〔Matthiola〕）、墙头花（桂竹香属〔Cheiranthus〕）等变种。紫芥菜（Aubrieta deltoidea）是普遍栽培的岩石庭园花卉或沿边花卉。

5.有益功效（1）抗癌功效

美国宾夕法尼亚州举行的国际肿瘤会议发表报告称，包含十字花科植物在内的食谱，例如卷心菜、西兰花和覆盆子，可以预防多种常见疾病，抗癌效果也更佳。美国俄亥俄大学的研究员发表报告指出，覆盆子可以预防食道癌。因为这种浆果可以减轻胃食道逆流的症状，而胃食道逆流可能导致食道癌。以蔬菜水果为主，特别是水果居多的饮食结构与降低罹患食道癌几率关系密切。

另一方面，纽约州罗斯韦帕克癌症研究所的科学家通过对小白鼠的试验确定，西兰花这种烹饪界褒贬不一的蔬菜对预防膀胱癌具有重要作用。

科学家再次提醒，生食西兰花抗癌效果较好。

（2）清除肺部有害物

多吃西兰花、芥蓝、甘蓝、小白菜等十字花科蔬菜，有助肺部清除有害细菌，这是研究人员在小鼠身上试验得出的结论。

吸烟会损害肺，美国研究人员发现，十字花科植物富含的萝卜硫素，这是一种常见抗氧化剂，能激活一种信号通道，使细胞发挥“清道夫”作用，让肺部保持清洁，预防感染。吸烟者及慢性阻塞性肺病（慢阻肺）患者正是失去了这种清理功能。

虽然试验结论还不能确定萝卜硫素能否治疗肺部疾病，但提醒大家，爱吸烟者的饮食中不可缺了十字花科蔬菜。

6.分类

长柄芥族 Stanleycae O. E. Schulz

芸苔族 Brassiceae Hayek

独行菜族 Lepiditae DC.

乌头荠族Euclidicac DC.

庭荠族 Alysseae Gren. et Godr.

葶苈族Drabeae O. E. Schulz

南芥族 Arabideae DC.

紫罗兰族 Matthioleae O. E. Schulz

香花芥族 Hesperideae Prantl

大蒜芥族 Sisymbrieae DC.

葱芥亚族 Alliariinae (Prantl) O. E. Schulz

大蒜芥亚族 Sisymbriinae (Prantl) O. E. Schulz

粗杆芥亚族 Pachycladinae O. E. Schulz

肉叶荠亚族 Brayinae O. E. Schulz

亚麻荠亚族 Camelininae O. E. Schulz

播娘蒿亚族 Descurainiinae O. E. Schulz

7.长柄芥族（1）形态特征

植株无毛或有单毛、分叉毛。侧蜜腺稍成环状，和中蜜腺连合。雄蕊超出萼片及花瓣；花丝叉开，细，下部稍加宽；花药线形或长圆形，钝或尖。雌蕊有长柄；柱头几无柄，小，凹陷，略微缺，无显著乳突。长角果圆形或扁平，子叶背倚或缘倚胚根。

（2）下级分类

长柄芥属Macropodium R. Br.

（3）长柄芥属

长柄芥属（学名：Macropodium）是十字花科下的一个属，为多年生草本植物。该属共有2种，分布于中亚、萨哈林岛、日本北部，我国新疆有长柄芥1种。

①形态特征

多年生草本，在叶边缘及花轴具很短皱曲分叉毛；根状茎具鳞片；茎直立，不分枝，密生叶；基生叶有柄；总状花序或近穗状花序，伸长，有多数花；花中等大，白色；萼片直立，顶端下稍有棱角，不成囊状；花瓣线形，基部成窄爪；雄蕊超出花外；雌蕊在花期比雄蕊短，基部有单毛及有柄2叉毛；子房有6－14胚珠，具子房柄，柱头很小，无柄；长角果垂生，线形，扁平；具明显线状子房柄；种子1行，近圆形，侧扁，边缘有翅；子叶缘倚胚根。

②长柄芥

长柄芥（学名：Macropodium nivale）为十字花科长柄芥属下的一个种。生长于林中，山坡河边。产自新疆（阿尔泰山），西伯利亚、蒙古有分布。模式标本采自阿尔泰。

列入《世界自然保护联盟濒危物种红色名录》（IUCN）——近危（NT）。