兰科(Orchidaceae)
2006/10/17 

  单子叶植物百合亚纲的1科,是被子植物中仅次于菊科与豆科的第3大科,是单子叶植物中一个十分进化的支系,大多数都是虫媒植物。花常美丽或有香味,一般两侧对称;花被片6,均花瓣状;外轮3枚称萼片,有中萼片与侧萼片之分,中央花瓣常变态而成唇瓣,唇瓣由于花序的下垂或花梗的扭转而经常处于下方即远轴的位置,基部常有囊或距;雄蕊与花柱(包括柱头)完全愈合而成一柱状体,称蕊柱。蕊柱顶端通常具1枚雄蕊,前方有1个柱头凹穴;有些种类的蕊柱基部延伸成足,侧萼片与唇瓣围绕蕊柱足而生,形成囊状物,称萼囊;在柱头与雄蕊之间有一个舌状器官,称蕊喙,它通常是由柱头上裂片变态而来,能分泌粘液;花粉多半粘合成团块,有时一部分变成柄状物,称花粉块柄;蕊喙上的粘液常常变成固态的粘块,称粘盘,有时粘盘还有种种柄状或片状的延伸附属物,称蕊喙柄;花粉团与花粉块柄是雄蕊来源的,而粘盘与蕊喙柄则是柱头来源的,两者合生在一起叫花粉块,但花粉块也并非都由这4个部分组成,尤其是蕊喙柄,只在很进化的类群中才有;花粉团质地有粒粉质与蜡质之分,数目一般为28个。兰科植物凭借这种特殊构造的花,十分巧妙地适应于昆虫传粉。但也有一部分是自花传粉的。染色体基数x=629。花粉大多为四合体,仅少数原始类群中为单粒。无萌发孔,具一薄壁区,1槽或2小槽,或具34个略呈圆孔状的萌发孔。地史中无关于兰科花粉的记载,但大化石发现于第三纪始新世(意大利北部),称Protorchis,接近于今日的红门兰属。

  70020000多种,分布遍及全球,主要在热带地区。中国产166属约1000种,以云南、台湾、海南、广东、广西等省区种类最多。主要的属有石豆兰属、玉凤花属、石斛属、羊耳蒜属、虾脊兰属、舌唇兰属、毛兰属、角盘兰属和构兰属等。中国特有属和特有种比较丰富,有些特有属非常原始,如进兰属、无喙兰属等。兰科植物中几乎有一半以上是附生兰,亦即附生于岩壁或乔木之上。这一类兰花主要见于热带地区,特别是热带雨林中透光处,如金蝶兰属、卡特兰属等。它们的茎常变态而成肥厚的假鳞茎。叶也常常有厚的角质层,有时变成肉质,也有变成圆柱形的。气生根通常比较发达,外面复以肥厚的根被,间有小孔相通,在下雨时能迅速吸收水分。少数种类的气生根甚至变成绿色,能进行光合作用。除附生兰外,还有地生兰与“腐生兰”。它们生于地上,多半见于腐殖质丰富、荫蔽、排水良好的地方。“腐生兰”没有叶绿素,如天麻,靠蜜环菌取得养分。兰科植物由于种子很小(每个蒴果可含0.3400万个种子),胚乳极端退化,胚也没有分化,多数需要靠真菌共生来促进其萌发,尤其“腐生兰”与地生兰更是这样。

  中国产的兰属、万带兰属、石斛属、蝶兰属、兜兰等为重要花卉;天麻、白及、石斛等至今仍供药用。此外,香果兰属中有少数种类可提取香精,有较高的经济价值。经典分类系统通常把兰科和水玉簪科放在一起,组成微籽目。但J.哈钦森则主张把假兰族从兰科中分出,作为一个独立的假兰科,并与小金梅科一起放在给血草目中。诚然,小金梅科中的仙茅属不仅体态接近于假兰族,两者花粉形态也很相似。但是有些学者通过对单子叶植物表皮气孔器的研究,发现假兰族与其他兰科成员一样,气孔没有副卫细胞,而小金梅科则有2个副卫细胞。其他如蕊柱、果实、种子等也不同于小金梅科,故一些学者仍主张将假兰族留在兰科内。兰科包括4个亚科5个族。

  假兰亚科 花辐射对称或近辐射对称;雄蕊23,宿存;柱头顶生,3裂,无蕊喙;花粉单粒,不形成花粉块;子房3室,中轴胎座;种子具厚壳,无透明种皮,极少例外。含假兰族1族,包括三蕊兰属和假兰属。

  杓兰亚科 花两侧对称,唇瓣囊状,2枚侧萼片通常合生;雄蕊2,宿存;柱头顶生,向下弯,不明显的3裂。无蕊喙;花粉单粒,不形成花粉块;子房13室,中轴胎座或侧膜胎座;种子具厚壳或具透明翅状外种皮。含杓兰族1族,包括杓兰属和兜兰属等。

  鸟巢兰亚科 花两侧对称,极少例外;雄蕊通常1,凋落;柱头侧生,常凹陷,极少顶生,通常有蕊喙;花粉一般为四合子,形成花粉块;子房1室,侧膜胎座;种子一般具透明翅状外种皮。分两族:①鸟巢兰族,包括一些非常原始的属,如进兰属、双蕊兰属以及无喙兰属等。②树兰族,包括万带兰属、石斛属等产于热带地区的属。

  兰亚科 花两侧对称;雄蕊1,花药基部与蕊柱完全合生,宿存;柱头侧生,凹陷或突出,具蕊喙;花粉为四合子,形成花粉块,花粉块粒粉质,由许多小块组成;子房1室,侧膜胎座;种子具透明翅状外种皮。含兰族1族,包括红门兰属和玉凤花属等。

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