Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( сентябрь 2014 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Orobanchaceae | |
---|---|
Заразиха малая ( Orobanche minor ) | |
Научная классификация | |
Королевство: | Plantae |
Клэйд : | Трахеофиты |
Клэйд : | Покрытосеменные |
Клэйд : | Eudicots |
Клэйд : | Астериды |
Заказ: | Lamiales |
Семья: | Orobanchaceae Vent. [1] |
Племена [2] | |
Заразиховая , то заразихи , является семьей в основном из паразитических растений в порядке Lamiales , около 90 родов и более 2000 видов . [3] Многие из этих родов (например, Pedicularis , Rhinanthus , Striga ) ранее входили в семейство Scrophulariaceae sensu lato . [4] [5] [6] С новым описанием Orobanchaceae образует отдельное монофилетическое семейство. [6] Из филогенетическогоВ перспективе он определяется как самая крупная кладовая короны, содержащая Orobanche major и родственников, но не Paulownia tomentosa, ни Phryma leptostachya, ни Mazus japonicus . [7] [8]
Заразиховые являются ежегодные травы или многолетние травы или кустарники , и все (кроме Lindenbergia , Rehmannia и Triaenophora ) являются паразитарные на корнях других растений-либо holoparasitic или hemiparasitic (полностью или частично паразитарные). Холопаразитические виды лишены хлорофилла и поэтому не могут осуществлять фотосинтез .
Распространение [ править ]
Семейство Orobanchaceae имеет космополитическое распространение , в основном в умеренном климате Евразии , Северной Америки , Южной Америки , некоторых частей Австралии , Новой Зеландии и тропической Африки . Единственным исключением из его распространения является Антарктида, хотя некоторые роды могут быть найдены в субарктических регионах. [9]
Особенности жизненного опыта [ править ]
Orobanchaceae - самое крупное из 20–28 семейств двудольных , проявляющих паразитизм. [10] Помимо нескольких непаразитарных таксонов, в семействе проявляются все типы паразитизма растений: факультативный паразит , облигатный паразит , гемипаразиты и голопаразиты.
Характеристики [ править ]
Корни и основы [ править ]
Растения-паразиты прикрепляются к своему хозяину с помощью гаусторий , которые переносят питательные вещества от хозяина к паразиту. Только гемипаразитические виды обладают дополнительной обширной корневой системой, называемой боковой или боковой гаусторией. У большинства видов холопаразитов имеется набухшая масса коротких массивных корней или один большой набухший гаусториальный орган, который может быть простым или сложным, обычно называемым конечным или первичным гаусторием. [11]
Растения превращаются в короткие вегетативные стебли, их чередующиеся листья уменьшаются до мясистых зубчатых чешуек и имеют многоклеточные волоски, перемежающиеся с железистыми волосками. [12]
Гемипаразитические виды (перенесенные из Scrophulariaceae) с зелеными листьями способны к фотосинтезу и могут быть факультативными или облигатными паразитами.
Цветы [ править ]
В гермафродитных цветах симметричны и растут либо в кистях или шипах или одиночно на вершине стройной ножки. Трубчатая чашечка образована 2–5 соединенными чашелистиками. Есть пять объединялись, двугубым лепестки , образующие венчик , и они могут быть желтоватый, коричневатый, красноватый или белый. Верхняя губа двудольная, нижняя - трехлопастная. На тонких нитях расположены две длинные и две короткие тычинки , вставленные ниже середины или у основания трубки венчика, чередующиеся с лопастями трубки. Пятая тычинка либо бесплодна, либо полностью отсутствует. В пыльники растрескиваться с помощью продольных щелей. Впестик одноклеточный. Яичник верхний. Цветы опыляются насекомыми или птицами (например, колибри , как в Кастилии ).
Фрукты [ править ]
Плод является раскрывающийся , не мясистые, 1-гнездная коробочка с большим количеством очень маленьких endospermic семян . Плоды Orobanchaceae маленькие и обильные, с одного растения можно получить от 10 000 до 1 000 000 семян. [13] Они разносятся ветром на большие расстояния, что увеличивает их шансы найти нового хозяина.
Эволюция [ править ]
Развитие гаусториев было значительным эволюционным событием, которое привело к развитию паразитических растений . Группа голопаразитов, Orobanchaceae , описывает первый переход от гемипаразитизма к холопаразитизму внутри Orobanchaceae.
Несмотря на сходные морфологические черты, обнаруженные как у Scrophulariaceae, так и у Orobanchaceae, последний теперь морфологически и молекулярно считается монофилетическим, хотя многие из его родов когда-то считались частью семейства Scrophulariaceae.
Lindenbergia , которую когда-то считали представителем Scrophulariaceae, является одним из немногих автотрофных родов в пределах Orobanchaceae. Считается, что это родственная группа гемипаразитарных родов в пределах своего семейства. [14]
Геномика [ править ]
Было высказано предположение, что паразитизм и его различные формы влияют на эволюцию генома , с увеличением скорости замены ДНК у паразитических организмов по сравнению с непаразитическими таксонами. [15] Например, таксоны голопаразитов Orobanchaceae демонстрируют более высокие скорости молекулярной эволюции, чем конфамилиальные гемипаразиты в трех пластидных генах. [16]
В исследовании , сравнивая темпы молекулярной эволюции паразитического против отсутствия паразитных таксонов 12 пар покрытосеменных семей - в том числе аподантового , подладанниковый , раффлезиевый , Cynomoriaceae , Krameriaceae , Mitrastemonaceae , Boraginaceae , заразиховой, Convolvulaceae , лавровый , гидноровые и санталовых / олаксового - , паразитические таксоны эволюционируют в среднем быстрее, чем их близкие родственники по последовательностям митохондриального, пластидного и ядерного генома. [17]Принимая во внимание, что Orobanchaceae соответствуют этой тенденции для пластидной ДНК, они, по-видимому, эволюционируют медленнее, чем их непаразитические аналоги, при сравнении ядерной и митохондриальной ДНК. [17]
Экология [ править ]
Это семейство имеет огромное экономическое значение из-за ущерба, наносимого посевам некоторыми видами родов Orobanche и Striga . Они часто паразитируют на зерновых культурах, таких как сахарный тростник , кукуруза , просо , сорго , и других основных сельскохозяйственных культурах, таких как вигна , подсолнечник , конопля , томаты и бобовые . Из-за повсеместного распространения этих конкретных паразитов в развивающихся странах, по оценкам, они влияют на средства к существованию более 100 миллионов человек, убивая от 20 до 100 процентов сельскохозяйственных культур в зависимости от заражения. [18]
Некоторым родам, особенно цистанхам и конофолисам , угрожает деятельность человека, включая разрушение среды обитания и чрезмерный вылов как растений, так и их хозяев.
Исследования этого семейства растений часто могут быть затруднены из-за требований разрешений на сбор, поездки и исследования.
Таксономия [ править ]
Orobanchaceae включает следующие роды, перечисленные в соответствии с особенностями их жизненного цикла.
- Bartsiella
- Bornmuellerantha
- Брахистигма
- Брандисия
- Циклохейлон
- Копсиопсис
- Макросирингион
- Одонтиелла
Непаразитарный [ править ]
- Lindenbergia
- Рехманния [а]
- Триаенофора
Гемипаразит [ править ]
- Агалинис
- Алекра
- Асепал
- Ауреолярия
- Барца
- Беллардия
- Бухнера
- Bungea
- Buttonia
- Кастильеха : индийская кисть
- Centranthera
- Хлоропирон
- Кордилантус : Птичий клюв
- Цикний
- Цимбария
- Дасистома
- Дикраностегия
- Эскобедия
- Эстерхазия
- Евфразия
- Герардина
- Ghikaea
- Graderia
- Hedbergia
- Lamourouxia
- Leptorhabdos
- Лейкосальпа
- Macranthera
- Магдаленея
- Мелампирум
- Мелазма
- Micrargeria
- Micrargeriella
- Монохазма
- Несоген
- Nothobartsia
- Nothochilus
- Одонтиты
- Омфалотрикс
- Ортокарп
- Парастрига
- Parentucellia
- Педикулярная мышца
- Петитменгиния
- Phtheirospermum
- Физокаликс
- Псевдобарсия
- Псевдомелазма
- Псевдозопубия
- Псевдострига
- Птеригиелла
- Радамая
- Рамфикарпа
- Рафиспермум
- Ринантус
- Rhynchocorys
- Schwalbea
- Сеймерия
- Сиверсандреас
- Сильвиелла
- Сифоностегия
- Сопубия
- Спиростегия
- Стрига
- Тетраспидиум
- Тунбергиантус
- Tozzia
- Трифизария
- Веллозиелла
- Xizangia
- Ксилокаликс
Холопаразитарный [ править ]
- Эгинетия
- Boschniakia : Groundcone
- Christisonia
- Цистанхе : пустынная заразиха
- Конофолис : Рак-корень
- Эпифаг : Букмекеры
- Eremitilla
- Глидовия
- Харвея
- Hyobanche
- Латрея
- Mannagettaea
- Orobanche : заразиха
- Phacellanthus
- Фелипея
- Платифолис
- Tienmuia
Викискладе есть медиафайлы по теме Orobanchaceae . |
Заметки [ править ]
- ^ Иногда помещается за пределы Orobanchaceae в качестве сестринского таксона.
Ссылки [ править ]
- ^ Группа филогении покрытосеменных (2009). «Обновление классификации группы филогении покрытосеменных для отрядов и семейств цветковых растений: APG III» (PDF) . Ботанический журнал Линнеевского общества . 161 (2): 105–121. DOI : 10.1111 / j.1095-8339.2009.00996.x . Проверено 6 июля 2013 .
- ^ Стивенс, Питер. "Веб-сайт по филогении покрытосеменных, версия 13. Lamiales : Orobanchaceae " . www.mobot.org . Проверено 20 декабря +2016 .
- ^ Макнил, младший; Беннетт-младший; Wolfe, AD; Мэтьюз, С. (01.05.2013). «Филогения и происхождение холопаразитизма у Orobanchaceae». Американский журнал ботаники . 100 (5): 971–983. DOI : 10,3732 / ajb.1200448 . ISSN 0002-9122 . PMID 23608647 .
- ^ dePamphilis, Claude W .; Янг, Нельсон Д .; Вулф, Андреа Д. (1997-07-08). «Эволюция пластидного гена rps2 в линии гемипаразитарных и холопаразитарных растений: многочисленные потери фотосинтеза и сложные модели изменения скорости» . Труды Национальной академии наук . 94 (14): 7367–7372. Bibcode : 1997PNAS ... 94.7367D . DOI : 10.1073 / pnas.94.14.7367 . ISSN 0027-8424 . PMC 23827 . PMID 9207097 .
- ^ Янг, Нельсон Д .; Steiner, Kim E .; dePamphilis, Клод В. (1999). «Эволюция паразитизма в Scrophulariaceae / Orobanchaceae: последовательности пластидных генов опровергают серию эволюционных переходов». Летопись ботанического сада Миссури . 86 (4): 876. DOI : 10,2307 / 2666173 . JSTOR 2666173 .
- ^ a b Олмстед, Ричард Дж .; Памфилис, Клод В. де; Вулф, Андреа Д.; Янг, Нельсон Д .; Элисон, Уэйн Дж .; Ривз, Патрик А. (2001). «Распад Scrophulariaceae» . Американский журнал ботаники . 88 (2): 348–361. DOI : 10.2307 / 2657024 . ISSN 1537-2197 . JSTOR 2657024 . PMID 11222255 .
- ^ Ся, Чжи; Ван, Инь-Чжэн; Смит, Джеймс Ф. (2009). «Семейное положение и отношения Rehmannia и Triaenophora (Scrophulariaceae sl), выведенные из пяти областей генов». Американский журнал ботаники . 96 (2): 519–530. DOI : 10,3732 / ajb.0800195 . ISSN 1537-2197 . PMID 21628207 .
- ^ Танк, Дэвид C .; Вулф, Андреа; Мэтьюз, Сара; Олмстед, Ричард Г. (30 апреля 2020 г.). "Orobanchaceae EP Ventenant 1799: 292 [DC Tank, AD Wolfe, S. Mathews, and RG Olmstead], преобразованное название клады". In de Queiroz, Кевин; Кантино, Филип Д .; Готье, Жак А. (ред.). Филонимы: дополнение к филокоду . CRC Press. С. 1749–1751. ISBN 978-0-429-82120-2.
- ↑ Уотсон, Дэвид М. (13 октября 2009 г.). «Растения-паразиты как посредники: больше Дриада, чем Дракула?» . Журнал экологии . 97 (6): 1151–1159. DOI : 10.1111 / j.1365-2745.2009.01576.x . S2CID 84242604 .
- ^ редакторы, Дэниел М. Джоэл, Джонатан Грессел , Литтон Дж. Массельман; Кебаб, Э. (2013). Паразитические паразитарные механизмы orobanchaceae и стратегии борьбы . Берлин: Springer. ISBN 978-3-642-38146-1.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
- ^ Вествуд, Джеймс Х .; Йодер, Джон I .; Тимко, Михаил П .; dePamphilis, Клод В. (1 апреля 2010 г.). «Эволюция паразитизма у растений». Тенденции в растениеводстве . 15 (4): 227–235. DOI : 10.1016 / j.tplants.2010.01.004 . ISSN 1878-4372 . PMID 20153240 .
- ^ Янг, Северная Дакота; Steiner, KE; Клод, В. (1999). «Эволюция паразитизма у Schrophulariaceae / Orobanchaceae: последовательности пластидных генов опровергают серию эволюционных переходов» (PDF) . Летопись ботанического сада Миссури . 86 (4): 876–893. DOI : 10.2307 / 2666173 . JSTOR 2666173 .
- ^ Молау, У. (1995). Паразитические растения: репродуктивная экология и биология . Лондон: Чепмен и Холл. С. 141–176.
- ^ Джадд, Уолтер С .; и другие. (2008). Систематика растений: филогенетический подход (3-е изд.). Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates. ISBN 978-0-87893-407-2.
- ^ Харагучи, Yoshihiro; Сасаки, Акира (1996-11-21). «Гонка вооружений между хозяевами и паразитами в модификации мутаций: неопределенная эскалация, несмотря на большую нагрузку?» Журнал теоретической биологии . 183 (2): 121–137. DOI : 10,1006 / jtbi.1996.9999 . ISSN 0022-5193 . PMID 8977873 .
- ^ Янг, Нельсон Д .; dePamphilis, Клод В. (2005-02-15). «Изменение скорости у паразитических растений: коррелированные и некоррелированные закономерности среди пластидных генов различной функции» . BMC Evolutionary Biology . 5 (1): 16. DOI : 10.1186 / 1471-2148-5-16 . ISSN 1471-2148 . PMC 554776 . PMID 15713237 .
- ^ a b Бромхэм, Линделл; Cowman, Питер Ф .; Ланфир, Роберт (1 января 2013 г.). «Растения-паразиты увеличили скорость молекулярной эволюции во всех трех геномах» . BMC Evolutionary Biology . 13 : 126. DOI : 10.1186 / 1471-2148-13-126 . ISSN 1471-2148 . PMC 3694452 . PMID 23782527 .
- ^ Вествуд, Джеймс Х .; dePamphilis, Claude W .; Дас, малайский; Фернандес-Апарисио, Моника; Honaas, Loren A .; Тимко, Михаил П .; Вафула, Эрик К .; Wickett, Norman J .; Йодер, Джон И. (апрель – июнь 2012 г.). «Проект генома паразитических растений: новые инструменты для понимания биологии Orobanche и Striga ». Наука о сорняках . 60 (2): 295–306. DOI : 10.1614 / WS-D-11-00113.1 . ISSN 0043-1745 . S2CID 26435162 .
Внешние ссылки [ править ]
- Вики сайта Orobanchaceae