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單子葉植物綱

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單子葉植物(Monocotyledons,簡稱monocots),舊名單子葉植物綱(Monocotyledoneae)或百合綱(Liliopsida),單子葉植物有約59,300個物種。當中最大的科是蘭科,有超過20000個物種。
單子葉植物種子的胚具1片子葉,植物多為草本,稀為木本(龍血樹);莖中維管束星散排列,無形成層,不能次生加粗;葉具平行脈或弧形脈;花部通常為3的基數;多成鬚根系。按恩格勒系統分為三大類,即萼花區、冠花區和穎花區。 [1] 
現代遺傳基因學分類證明:單子葉植物實際是由古代的雙子葉植物演化而來,是雙子葉植物的其中一個特化分支。單子葉植物起源於雙子葉植物的毛茛目。因此在哈欽松系統排列上,先雙子葉植物,後單子葉植物 [2] 
中文學名
單子葉植物綱
拉丁學名
monocots
植物界
被子植物門
單子葉植物綱
澤瀉目水鱉目檳榔目天南星目鴨跖草目姜目百合目等。

單子葉植物綱起源

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在傳統的克朗奎斯特分類法中,單子葉植物被稱做“百合綱”,和雙子葉植物的木蘭綱並立,認為單子葉植物是由已絕滅的原始雙子葉植物中如毛茛類或睡蓮類的祖先演化而來。H.休伯爾認為單子葉植物和毛茛類雙子葉植物是同出於一個自然單位的極端兩翼,而番荔枝科馬兜鈴科睡蓮科及胡椒科為兩翼間的紐帶。即休伯爾認為單子葉植物起源是與毛茛類的祖先相關的。而A.克朗奎斯特則認為可作為單子葉植物起源的雙子葉植物,應是草本、形成層活動力弱、有正常花被(即花被不特化)、單孔的花粉、離生心皮及薄片胎座的類羣。在現存的雙子葉植物目中,睡蓮目具備此類特殊性,雖它非單子葉植物的直接祖先,但在前單子葉植物的雙子葉植物中,有近似睡蓮目的化石,見於晚白堊世阿爾比期(Albian epoch)。 [3] 
1964年H.梅爾希奧將單子葉植物綱分為沼生目( Helobial)等14目,A.塔赫他間和A.克朗奎斯特改本綱為百合綱( Liliopsida)。 [3] 
但後來的研究逐漸讓植物學家認知,單子葉植物實際是由古代的雙子葉植物演化而來,是雙子葉植物的其中一個特化分支,這使傳統的雙子葉植物分類成為一個並系羣而不再被視為有效分類。
APG分類法對被子植物的基因研究確定單子葉植物是被子植物分支之下的一個單系羣分支,分類有效,並設立了單子葉植物分支,內部分類則有許多變動,包括否定了蘭目這個多系羣分類,併成立了天門冬目薯蕷目等新目。
2003年經過修訂的APG II 分類法也使用這種分類方法,包括傳統分類中所有單子葉植物綱中的植物種類。
APG II 分類法將單子葉植物分支中的植物分為10個目和2個單獨的科, 其中部分目列入鴨跖草分支(一 個基因親緣羣體)。
2009年修訂的APG III分類法又將單獨的無葉蓮科(Petrosaviaceae)提升為無葉蓮目(Petrosaviales)。

單子葉植物綱形態特徵

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單子葉植物綱 單子葉植物綱
單子葉植物(Monocotyledoneae)被子植物門的一類。葉脈常為平行脈,花葉基本上為3數,種子以具1枚子葉為特徵。絕大多數為草本,極少數為木本,維管束分散,篩管質體具有楔形蛋白質的內含物,除百合目的一部分植物外,維管束通常無形成層。莖及根一般無次生肥大生長,有些植物雖有次生生長,但形成層不同於雙子葉植物,即次生韌皮部次生木質部皆在形成層的內側形成,竹、椰子露兜樹雖有似樹木的堅實樹幹,但仍具閉鎖維管束,和草本性的單子葉植物相同。主根較早即停止生長,另發出多數纖細的不定根,形成鬚根(見根)。葉一般為單葉、全緣,稀有掌狀或羽狀分裂葉以至掌狀或羽狀複葉;葉片與葉柄未分化,或已明顯分化,井常有葉柄的一部抱莖成葉鞘;一部分單子葉植物也具托葉,但不一定等同於雙子葉植物的托葉;在一般單一、全緣的葉,第一次側脈先端在葉緣或葉端融合為閉鎖葉脈系,棕櫚科、姜科、芭蕉科的葉有次生細脈,和第一次側脈平行成特殊平行脈。如椰子等多種具複葉植物,常由葉片本身裂開形成,此外有些植物的複葉,則由開孔形成,也有的由小葉原基分化而成。花葉多3數稀有4或2數,除姜目某些種的雄蕊外,無5數,在原始類羣中,多見離生心皮以及單溝的花粉。種子具1枚子葉,胚常變位,看起來子葉似頂生,而胚芽似側生,發芽時,首先突破種皮而出的為胚根,其次為圍繞胚芽的子葉鞘的基部,胚軸一般極短或受抑制,胚乳中的養分,被子葉頂部所吸收。也有胚的各部不分化。 [3] 

單子葉植物綱下屬分類

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單子葉植物綱下屬亞綱

現代系統學家克朗奎斯特(A.Cronquist,1981)將其分為澤瀉亞綱Alismatidae、檳榔亞綱Arecidae、鴨跖草亞綱Commelinidae、姜亞綱Zinggiberidae和百合亞綱Liliidae等5個亞綱,共19目65科約60000種。 [1] 
澤瀉亞綱
澤瀉亞綱 Alismatidae,水深或濕生草本,或菌根營養而無葉綠素。單葉,常互生,平行脈,通常基部具鞘。花常大而顯著,整齊或不整齊,兩性或單性,花序種種:花被3數2輪,異被,或退化或無;雄蕊1~多數,花粉粒全具3核,單槽而無萌發孔;雄蕊具1至多個分離或近分離的心皮,偶結合,每個心皮或每個室具1至多枚胚珠,通常具雙珠被及厚珠心。胚乳無或不為澱粉狀。包括4目:澤瀉目Alismatales、水鱉目Hydrocharitales、茨藻目Najadales、黴草目Triuridales,共16科近500種。其中黴草目甚為獨特,親緣關係不詳。有人認為本亞綱作為一個整體是單子葉被子植物中最古老的類羣。澤瀉Alisma orientale和慈姑Sagittaria sagittifolia為常見水草。 [1] 
檳榔亞綱
檳榔亞綱 Arecidae,多為高大棕櫚型喬木。葉寬大,互生,常摺扇狀平行脈,基部擴大成鞘。花多數,小型,常集聲程巨佛焰苞包裹的肉穗花序,雌花常由3心皮組成,常結合,子房上位。種子內的胚乳常非澱粉狀。多屬熱帶分佈。包括4目:棕櫚目(檳榔目)Arecales、環花草目Cyclanthales、露兜樹目Pandanales、天南星目Arales,共5科約5600種。棕櫚Trachycarpus fortunei椰子Cocos nucifera檳榔Areca catechu魔芋Amorphophallus rivieriColocasia esculenta馬蹄蓮Zantedeschia aetiopica龜背竹Monstera deliciosa等為常見植物。 [1] 
鴨跖草亞綱
鴨跖草亞綱 Commelinidae,常草本。葉互生或基生,單葉,全緣,基部常具葉鞘。 花兩性或單性,常無蜜腺;花被常顯著,異被,分離,或退化成膜狀、鱗片狀或無;雄蕊常3或6,花粉常單萌發孔;子房上位。胚乳多為澱粉。果實為乾果。廣佈温帶。包括6目:鴨趾草目Commclinales、谷精草目Hydrocharitaceae、帚燈草目Restionales、燈芯草目Juncales、莎草目Cyperales、香蒲目Typhales。共16科約15000種。其中禾本科Graminaceae為最重要的作物、竹類、牧草和草坪植物類羣。 [1] 
姜亞綱
姜亞綱 Zinggiberidae,僅2目:姜目Zingiberales包括姜科Zingiberaceae、美人蕉科Cannaceae、芭蕉科Musaceae等8科,共1800種;鳳梨目Bromeliales僅1科,即鳳梨科Bromeliaceae,共51屬2100餘種。姜目多為草本植物,具根狀莖及纖維狀或塊狀根。莖很短至伸長,或為葉柄下部的葉鞘重疊而成。葉2列或螺旋狀排列,具開展或閉合的葉鞘。花兩性或有時單性,通常兩側對稱,基本上為3基數,異形花被;雄蕊1或5,稀為6枚,通常有特化為花瓣狀的退化雄蕊;子房下位。蒴果,但有時為1分果或肉質不開裂果。鳳梨目多為短莖附生草本,但有時也為陸生耐旱植物(如菠蘿)。葉互生,在短莖上形成葉叢,或有時散生於稍長莖上,狹而具平行脈,時具刺齒。 [1] 
百合亞綱
百合亞綱 Liliidae,草本,稀木本。單葉互生,常全緣,線形或寬大。花常兩性,花序非肉穗花序狀,花被常3數2輪,全為花冠狀;雄蕊數常1、3和6;雌蕊常3心皮結合,中軸胎座或側膜胎座;具蜜腺;常無胚乳。分佈於温帶。包括2目:百合目Liliales和蘭目Hydrocharitaceae,共19科,約25000種。如百合科LiLiaceae、薯蕷科Dioscoreaceae、雨久花科Pontederiaceae、鳶尾科Iridaceae、石蒜科Amaryllidaceae、蘭科Orchidaceae等。其中山丹Lilium pumilum、葱Allium fistulosumAllium sativum、韭菜Garlic chives鬱金香Tulipa gesneriana玉簪Hosta plantaginea白芨Bletilla striata天麻Gastrodia elata建蘭Cymbidium ensifolium萱草(金針菜)Hemerocallis fulva等較為常見。 [1] 

單子葉植物綱代表分目

無葉蓮目(Petrosaviales)
無葉蓮目只有1科,只包括2屬—無葉蓮屬Petrosavia)和櫻井草屬Japonolirion)共4種,分佈在中國、日本和東南亞島嶼一帶。
1981年的克朗奎斯特分類法將其列在黴草目,1998年根據基因親緣關係分類的APG 分類法認為應分為兩個獨立的科—無葉蓮科和櫻井草科,但無法分入任何一個目,只是直接放在單子葉植物分支之下,2003年經過修訂的APG II 分類法將兩科合併,但仍然沒有能歸入任何一目。直到2009年,APG III分類法讓其自成一目。
澤瀉目(Alismatales)
水生或半水生草本植物。葉互生,常密集於根狀莖或匍匐莖的近頂端而呈基生狀,通常基部擴大和具鞘。花序聚傘狀傘形、總狀或圓錐花序,有時單生;花整齊,3基數(部分為多數),兩性或單性;花被6,排成2輪,外輪3片,呈花萼狀,內輪3片,呈花瓣狀;雌蕊3-20離生(或基部聯合),排成1輪或螺旋狀排列。
本目包括花藺科(Butomaceae)、澤瀉科等3科。
天門冬目(Asparagales)
天門冬目(學名:Asparagales)是被子植物中的單子葉植物。傳統上本目的植物常被分在廣義百合目或蘭目中,現代的植物分類學者多根據《被子植物APG分類法》(1998年)、《被子植物APG II分類法 (修訂版)》(2003年)、《被子植物APG III分類法》(2009年) 採用1928年林克所發表的學名。有百子蓮科 Agapanthaceae、龍舌蘭科 Agavaceae、葱科 Alliaceae、石蒜科 Amaryllidaceae、天門冬科 Asparagaceae、萱草科 Hemerocallidaceae、風信子科 Hyacinthaceae、仙茅科 Hypoxidaceae、鳶尾科 Iridaceae、蘭科 Orchidaceae、假葉樹科 Ruscaceae等25個科。
百合目(Liliales)
草本,少數為草質或木質藤本,或為木本,常具根狀莖、鱗莖球莖。時互生,很少對生或輪生,有時全為基生,單葉,花兩性,較少單性,多為蟲媒花,通常3基數,花被常2輪,呈花瓣狀,分離或下部聯合成筒狀;雄蕊通常與花被片同數,花粉粒雙核,稀為3核,多具單溝;子房通常由3心皮組成,上位或下位,中軸胎座胚珠每室少至多數。果實通常為蒴果,稀為漿果或核果;種子具豐富的胚乳。有百合科、六出花科秋水仙科等11個科。
薯蕷目(Dioscoreales)
薯蕷目是屬於被子植物門中單子葉植物綱的一類植物。原來的分類只是一個科,屬於百合目。在新的根據親緣關係分類的APG 分類法中被單獨列為一目,包括五個科,後來在2003年經過修訂的APG II 分類法中,調整合併為只包括三個科:薯蕷科水玉簪科納茜菜科
露兜樹目(Pandanales)
本目植物有類似棕櫚的喬木,也有藤本和草本植物。有的品種葉子可以用於編制品。露兜樹屬的植物在澳洲經常被用來苫屋頂、編筐和製造衣物。著名的巴拿馬草帽也是用本目植物的葉子編制的。共有環花草科露兜樹科百部科黴草科翡若翠科5個科。
鴨拓草類植物
鴨跖草目(Commelinales)
草本。葉互生或基生,具葉鞘,少有葉鞘不存在。花兩性。整齊或不整齊,3基數,區分花萼與花冠;萼片3,綠色或膜片狀;花瓣3,分離或基部聯合;雄蕊1至多數;雌蕊由3心皮組成;子房上位,3室或1室。蒴果;種子有胚乳。包括偏穗草科Rapateaceae、黃眼草科Xyridaceae、苔草科Mayacaceae、鴨跖草科Commelinaceae等4科。鴨跖草科是最大和最重要的一科,有38屬近700種,草本,葉有明顯的葉鞘,花被區分為花萼和花冠,子房上位,蒴果,種子有稜,具豐富胚乳,種臍的背面或側面具圓盤狀胚蓋。常見觀賞種類如紫露草屬Tradescantia、鴨跖草屬Commelina、雙體雄蕊屬Dichorisandra、吊竹梅屬Zebrina等。黃眼草科包括黃眼草屬Xyris和黃谷精屬Achlyphila(僅1種)。苔草科為水生草本,分佈於美洲和非洲熱帶淡水。 [4] 
禾本目(Poales)
禾本目是單子葉植物的一個目。2003年根據植物親緣關係分類的APG II 分類法將原來分在莎草目帚燈草目、谷精草目和鴨跖草目中的部分科合併為一個禾本目。
禾本目植物分佈相當廣,幾乎遍佈全世界,凡是能生長種子植物的地方都有禾本目本目植物生長,而且是人類糧食和飼養動物飼料的主要來源,與人類的關係極為密切。
包含包括莎草科禾本科等16個科。
檳榔目 (recales)
僅有棕櫚科1科,已知棕櫚科下有202屬,大約2,800餘種。本類植物一般是單幹直立,不分枝,一般為喬木,也有少數是灌木或藤本植物。葉子極大互生,簇生於樹幹頂部,但在藤本中散生,全緣、掌狀或羽狀分裂的大葉。花小,通常為淡綠色,兩性或單性,排成圓錐花序或穗狀花序,多少為一至多枚大而呈鞘狀的苞片所包圍,花被6裂2列,裂片離生或合生,雄蕊通常6枚,子房上位,一般有1-3室,每室有胚珠一枚。是單子葉植物中唯一具有喬木習性,有寬闊的葉片和發達的維管束的植物類羣。
姜目(Zingiberales)
多為草本植物,具根狀莖及纖維狀或塊狀根。莖很短至伸長,或為葉柄下部的葉鞘重疊而成。葉2列或螺旋狀排列,具開展或閉合的葉鞘。花兩性或有時單性,通常兩側對稱,基本上為3基數,異形花被;雄蕊1或5,稀為6枚,通常有特化為花瓣狀的退化雄蕊;子房下位。蒴果,但有時為1分果或肉質不開裂果。種子具胚乳。
本目包含芭蕉科(Musaceae)、姜科旅人蕉科(Strelitziaceae)、蘭花蕉科(Lowiaceae)、
(Cannaceae)、竹芋科(Marantaceae)等8科。
多須草科(Dasypogonaceae)
多須草科是一種單子葉植物綱的未定目植物。以前的分類學家一般將其分入刺葉樹科(Xanthorrhoeaceae),APG 分類法(1998年)及APG II 分類法(2003年)根據其基因特徵,將其單獨列為一科,列入鴨跖草分支,但沒有能歸入任何一目;而鴨跖草分支則屬於單子葉植物分支。
多須草科植物有數十種,一般都生長在澳大利亞,只有香蕉草屬(Lomandra)也分佈在新幾內亞和新喀里多尼亞,最著名的植物就是蓬草樹(Kingia australis)。

單子葉植物綱下屬分科

單子葉植物綱 Monocotyledoneae
001. 香蒲科 Typhaceae
002. 露兜樹科 Pandanaceae
003. 黑三稜科 Sparganiaceae
004. 水蕹科 Aponogetonaceae
005. 眼子菜科 Potamogetonaceae
006. 茨藻科 Najadaceae
007. 冰沼草科 Scheuchzeriaceae
008. 澤瀉科 Alismataceae
009. 花藺科 Butomaceae
010. 水鱉科 Hydrocharitaceae
011. 黴草科 Triuridaceae
012. 禾本科 Gramineae(Poaceae)
013.莎草科 Cyperaceae
014. 棕櫚科(檳榔科) Palmae(Arecaceae)
015. 天南星科 Araceae
016. 浮萍科 Lemnaceae
017. 須葉藤科 Flagellariaceae
018. 帚燈草科 Restionaceae
019. 刺鱗草科 Centrolepidaceae
020. 黃眼草科 Xyridaceae
021. 谷精草科 Eriocaulaceae
022. 鳳梨科 Bromeliaceae
023. 鴨跖草科 Commelinaceae
024. 雨久花科 Pontederiaceae
025. 田葱科 Philydraceae
026. 燈心草科 Juncaceae
027. 百部科 Stemonaceae
028. 百合科 Liliaceae
029. 石蒜科 Amaryllidaceae
030. 蒟蒻薯科(箭根薯科) Taccaceae
031.薯蕷科 Dioscoreaceae
032.鳶尾科 Iridaceae
033. 芭蕉科 Musaceae
034. 姜科 Zingiberaceae
035. 美人蕉科 Cannaceae
036. 竹芋科 Marantaceae
037. 水玉簪科 Burmanniaceae
038. 蘭科 Orchidaceae
參考資料
  • 1.    被子植物門  .藍色動物學[引用日期2019-09-17]
  • 2.    詹亞華,劉合剛,黃必勝主編;姚振生,王德羣,熊耀康等副主編.藥用植物學 第3版 供中藥學類 藥學類專業用:中國醫藥科技出版社,2016.03:178
  • 3.    薛曉明,謝春春主編.森林植物鑑定:中國人民公安大學出版社,2013.08:288頁
  • 4.    鴨跖草亞綱  .藍色動物學[引用日期2019-09-18]