Семейство бобовых

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

План

Общая характеристика семейства бобовые

Биологическое описание

Систематика

Распространение

Морфология вегетативных и генеративных органов



Общая характернистика семейства бобовые

В настоящее время достаточно остро стоит проблема расширения отечественной лекарственной растительной сырьевой базы, а также поиска новых источников биологически активных веществ растительного происхождения. В связи с новыми требованиями к лекарственным препаратам и биологически активным добавкам современный поиск можно условно разделить на два направления: это более углубленное изучение биологически активных веществ в объектах официнальной медицины и в объектах, которые в официнальной медицине, не отражены.

Порядок бобовые - Fabales содержит одно семейство бобовые. Семейство бобовые - Fabaceae объединяет 17000-18000 видов и 650 родов. Семейство принято делить на 3 подсемейства: цезальпиниевые, мимозовые, мотыльковые. Крупнейшее семейство мотыльковые.

Биологическое описание

Листья бобовых сложные, с прилистниками нередко рано опадающими. Большинство мимозовых и многие цезальпиниевые имеют дважды парноперистосложные листья. Непарного-перистосложные и тройчатосложные листья обычны у мотыльковых (редчайшее исключение тройчатый лист у камензии вьющейся (Camoensia scandens). Парноперистосложный лист -- главный тип листа у цезальпиниевых. Некоторые тропические бобовые замечательны очень большими листьями. Иногда верхние листочки или большая часть из них превращены в усики (как у гороха и вики).

Околоцветник. Форма и размеры чашечки бобовых довольно значительно варьируют. У сараки индийской (Saraca indica), помимо чисто защитной роли, которую чашечка выполняет, когда цветок находится в бутоне, ее ярко окрашенные лопасти (почти у всех бобовых чашечка в той или иной мере сростнолистная) привлекают насекомых-опылителей, заменяя отсутствующие лепестки. Лепестки видов из подсемейства цезальпиниевых и мотыльковых чаще всего прикреплены к цветочной трубке, которая возникла из сросшихся тканей чашелистиков, лепестков и тычинок. Венчик мимозовых тоже актиноморфный, но обычно маленький, со сросшимися в трубку лепестками. Такая трубка дополнительно фиксирует положение жестких выставляющихся тычинок. Цезальпипиеные и мотыльковые в подавляющем большинстве замечательны более или менее зигоморфным венчиком. Особенно характерен резко зигоморфный венчик для второго из названных подсемейств. Мотыльковый венчик состоит из более крупного верхнего лепестка -- флага, который охватывает в почке все остальные лепестки и несколько противостоит им в распустившемся цветке; два боковых лепестка образуют крылья, а самые внутренние, срастаясь в верхней половине или слипаясь, образуют лодочку, заключающую тычинки и завязь. Замечательная стабильность мотылькового венчика, который является своего рода «биологическим замком», охраняющим запасы пыльцы и нектара от малоэффективных опылителей, шпана с приспособлением к опылению пчелами и шмелями. Флаг служит в основном для привлечения насекомых. На нем, особенно при основании, нередко замечаются дополнительные метки в виде ярких прожилок. Привлеченное ярким флагом или ярким цветком в целом, насекомое садится на край лодочки или чаще на одно из крыльев и стремится ввести хоботок к основанию тычиночных нитей к запасам нектара. При этом лепестки лодочки или крылья под тяжестью насекомого и его активных движений отгибаются, совершая одновременно колебательные движения в такт движениям тела насекомого. Все лепестки начинают реагировать как единая система, поскольку они связаны посредством ушек и горбиков, имеющихся у каждого из четырех лепестков. Под влиянием движений насекомых флаг отгибается назад, крылья отходят вниз и в стороны, а тычинки и гинецей вследствие известной упругости сохраняют горизонтальное положение и входят в соприкосновение с брюшком насекомого. Когда насекомое улетает, отогнутые лепестки, опять же в силу главным образом пружинящего действия ушек, возвращаются в прежнее положение и тычинки и гинецей укрываются в лодочке (рисунок 1).

Рисунок 1. - Схема цветка:

1- Флаг (парус)

2- Крылья (весла)

3- Лодочка

Соцветия у бобовых могут быть как верхушечными, так и пазушными, чаще бокоцветными - кистью или метелкой, реже верхоцветными. Количество цветков в соцветии иногда уменьшается, вплоть до единственного цветка, но при этом размеры цветка, как правило, увеличиваются (камензия). Разумеется, крупный цветок требует соответствующих опылителей. Плотные соцветия, состоящие из множества мелких цветков, обычны для большинства мимозовых.

Части их цветков, как правило, ярко окрашены. Тычинки становятся жесткими и выступают из венчика. Они производят избыточное количество пыльцы, или цветки выделяют очень много нектара. Все это делает щетковидные или шаровидные соцветия мимозовых привлекательными для самых разнообразных насекомых и животных (мухи, бабочки, осы, пчелы, шмели, мелкие птицы, летучие мыши). Эффективность опыления, таким образом, обеспечивается массовостью опылителей, которые иногда привлекаются своеобразным резким запахом цветущих растений.

Цветки бобовых в большинстве случаев обоеполые, но однополые цветки у ряда представителей все же известны. В частности, однополы (однодомные и даже двудомные цветки) несколько видов деревьев из родов гледичия (Gleditsia) и гимнокладус (Gymnocladus), широко культивируемых в субтропических странах. Некоторые виды нептунии (Neptunia) и паркий (Parkia) замечательны тем, что часть цветков в одном соцветии имеет только тычинки, а часть только гинецей. Чаще всего цветки бобовых имеют 10 тычинок, которые расположены в 2 круга. Иногда на ранних стадиях развития первичные бугорки, дающие начало тычинкам, расщепляются и количество тычинок увеличивается во много раз. Расщепление особенно характерно для мимозовых, в цветках которых иногда насчитывается до несколько сотен тычинок.

Тычинки мотыльковых, как правило, срастаются, но различным образом и это определяв 1 ряд биологических особенностей цветка. Чаще всего срастающиеся тычинки образуют незамкнутую сверху трубку, и насекомые легко вводят свой хоботок, доставая нектар, которые скапливается в ней. В замкнутую трубку хоботок ввести обычно не удается, и нектар либо скапливается вне трубки, либо вообще не образуется и главным привлекающим агентов будет обильная пыльца.

Гинецей бобовых большей частью состоит из одного плодолистика, однако известно несколько архаичных родов, в цветках которых находят от 2 до 16 свободных плодолистиков, обычно сидящих на особой подставке -- гинофоре. Таковы, в частности, виды родов архидендрон (Archidendron) и афонсея (Affonsea) из мимозовых, некоторые кассии (Cassia) из цезальпиниевых и даже некоторые мотыльковые. Число семязачатков в завязи варьирует от 2 до 15--20, но представители некоторых родов имеют всего один семязачаток. Мимозовые и цезальпиниевые довольно четко отличаются от мотыльковых. У первых семязачатки в большинстве анатропные, тогда как у мотыльковых кампилотропные или гемитропные, битегмальные или редко унитегмальные.

Формула цветка

Рисунок 2. Диаграммы цветков

Или

Мimisoideae Caesalpinioideae Faboideae

Опыление

Для подавляющего большинства бобовых свойственна энтомофилия. Роль опылителей при перекрестном опылении выполняют разнообразные насекомые, причем механизм опыления нередко бывает весьма тонким. Самоопыление свойственно сравнительно немногим бобовым. Самоопыляются горох, чечевица, виды люпинов и астрагалов. Иногда встречается клейстогамия, т. е. самоопыление внутри нераскрывшихся цветков. Ветроопыление известно у тропического рода хардвикия (Hardwickia) из подсемейства цезальпиевых. Летучие мыши посещают крупные соцветия ряда мимозовых. Орнитофильны некоторые цезальпиниевые с крупными цветками, например виды родов ангилокаликс (Angylocalyx), алекса (Alexa), кастаноспермум (Castanospermum), эритрина (Erythrina) и др. Для привлечения птиц в цветках эритрин выделяется такое количество нектара, что в США в некоторых местах их называют «cry-baby» -- плачущий ребенок. Так как цветки эритрин перевернуты, пыльца при вторжении птицы высыпается на ее спинку, к спинке же прикасается и рыльце. У некоторых австралийских мотыльковых, например у видов австралийского рода брахисема (Brachysema), опыление осуществляют птицы, стоящие на почве.

Плод бобовых, называемый бобом, развивается из единственного плодолистика. Он очень разнообразен по морфологическим и анатомическим особенностям, которые носят чисто приспособительный характер. Редко плод состоит из нескольких бобов (у представителей семейства с цветками, имеющими несколько плодолистиков). При созревании плодов часть семян абортируется, что зависит от ряда экологических факторов (недостаточность опылителей, засуха) и резко повышается при самоопылении. Бобы самых разных размеров. Семена бобовых без эндосперма или со скудным эндоспермом (у мотыльковых обычно без эндосперма). Запасные питательные вещества откладываются непосредственно в семядолях. Снаружи семена покрыты плотной блестящей семенной кожурой, что в природных условиях позволяет семенам некоторых видов сохранять всхожесть в течение десятков лет. У части видов бобовых семена прорастают, вынося семядоли над землей (надземное прорастание). Подземное прорастание считается более совершенным, так как обеспечивает семядолям защиту от поедания животными, вытягивания, колебаний температуры и так далее. Этот тип прорастания свойствен некоторым фасолевым и другим родам (рис 3.4.)

Примеры плодов бобовых:

1 - типичный плод вики

2 - разламывающийся боб копеечника

3 - спирально закрученный боб люцерны

4 - односемянной боб эспарцета

5 - крылатый одно-двусемянной боб красного сандалового дерева.

Рисунок 3. - Плоды бобовых

Рисунок 4. - Строение семени фасоли

Систематика

В современной систематике бобовые растения отнесены к отделу Magnoliophita, классу Magnoliatae, подклассу Rosidae, порядку Fabales Nakai, семейству Fabaceae L.

В семейство Бобовые включают 23 535 видов, объединённых в 917 родов. Обширное семейство принято делить на три подсемейства, которые делят на трибы, выделяя в некоторых подтрибы:

Цезальпиниевые (Caesalpinioideae)

Caesalpinieae -- Цезальпиниевые,

Cassieae -- Кассиевые (Cassiinae, Dialiinae, Duparquetiinae),

Cercideae -- Багряниковые,

Detarieae -- Детариевые.

Мотыльковые (Faboideae)

Abreae, Amorpheae, Bossiaeeae, Brongniartieae, Cicereae, Crotalarieae, Dalbergieae, Desmodieae (Desmodiinae, Lespedezinae), Dipterygeae, Euchresteae, Fabeae -- Бобовые,Galegeae (Astragalinae, Galeginae, Glycyrrhizinae), Genisteae-Дроковые, Hedysareae, Hypocalypteae, Indigofereae, Loteae, Millettieae, Mirbelieae, Phaseoleae (Cajaninae, Clitoriinae, Diocleinae, Glycininae, Kennediinae, Ophrestiinae, Phaseolinae), Podalyrieae, Psoraleeae, Robinieae, Sesbanieae, Sophoreae -- Софоровые, Swartzieae,Thermopsideae, Trifolieae -- Клеверные.

Мимозовые (Mimosoideae)

Acacieae -- Акациевые, Ingeae -- Инговые, Mimoseae -- Мимозовые.

Распространение

Бобовые распространены очень широко -- от Арктики до антарктических островов. По широте распространения представители подсемейства мотыльковых в целом уступают только злакам. В большинстве стран тропического, умеренно теплого и бореальнго климатов мотыльковые составляют значительную часть местной флоры. Лишь в холодном климате доля их участия сравнительно невелика. Примерно 10% видового состава флоры Беларуси приходится на мотыльковые (2-е место после сложноцветных).

Представители двух других подсемейств -- мимозовые и цезальпиниевые -- заметно уступают по широте распространения мотыльковым. Это преимущественно тропические и отчасти субтропические растения. Во многих тропических странах мимозовые и цезальпиниевые являются заметными компонентами местной флоры. Севернее 40° с. ш. они встречаются редко. Так, в Средней Азии и на Кавказе известны немногие дикорастущие виды багряника (Cercis), гледичии (Gleditsia caspia) и мимозки (Lagonychium fareturn). В южном полушарии некоторые мимозовые, представители рода прозопис (Prosopis), доходят в Патагонии до 56° ю. ш., однако общей картины -- тяготения к тропикам и субтропикам -- это не нарушает. Известно несколько современных центров видового разнообразия мимозовых и цезальпиниевых. В Австралии и Африке, например, обитает несколько сот видов акаций (Acacia), а в Южной Америке -- почти 400 видов кассии.

Говоря об огромной распространенности бобовых, следует, однако, указать и те сообщества и местообитания, куда представители этого семейства никогда не входят. Так, бобовые почти отсутствуют в пресноводных сообществах, нет их среди настоящих мангров. Известно лишь, одно водное мимозовое -- нептуния огородная (Neptunia oleracea), широко распространенная в тропических водоемах. Нет бобовых и среди эпифитов, поскольку у них тяжелые и замедленно прорастающие семена. Неизвестны случаи паразитирования бобовых на других растениях

Морфология вегетативных и генеративных органов

КОРЕНЬ:

Горомх (лат. Pнsum) -- род травянистых растений семейства Бобовые (Fabaceae).

Виды рода Горох -- однолетние травы со слабыми вьющимися стеблями.

Листья перистые и заканчиваются ветвистыми усиками, с помощью которых они цепляются за другие растения. Прилистники особенно велики.

Цветки с венчиком мотылькового типа. Родовым отличительным признаком в цветкеслужит трёхрёбернный столбик с желобком внизу и пучком волосков вверху.

Формула цветка:



Плод -- плоский двустворчатый боб с семенами-горошинами. Горошины обычно сферической или несколько угловатой формы.

Арамхис (лат. Arachis) -- род цветковых растений семейства Бобовые (Fabaceae).

Название «арахис» происходит, вероятно, от греч. бсЬчнз -- паук, по сходству сетчатого рисунка плодов с паутиной.

Из весьма многочисленных видов этого рода, растущих в основном в Бразилии, один только Арахис культурный, или земляной орех (Arachis hypogaea), хорошо известен и вне родины, и культивируется довольно обширно в тропическихстранах Америки, Азии и Африки, а в Европе -- в Италии, Испании, на Украине и на юге Франции. Средняя урожайностьарахиса культурного 40 ц/га, максимальная урожайность в Израиле составляет 70 ц/га.

Всего в роду насчитывается более 70 видов^[2]. Кроме арахиса культурного, только один вид Арахис Пинто (Arachis pintoi) разводят за пределами Южной Америки. Несколько видов разводят в небольших масштабах в Южной Америке. Большинство видов -- дикорастущие. Все они -- травянистые растения с парноперистосложными листьями. Ряд видов обладают закрытоцветущими цветками, после оплодотворения образующиеся из них завязи погружаются в землю.

Чимна (лат. Lбthyrus) -- род однолетних и многолетних трав семейства Бобовые. Латинское название произошло от двух греческих слов la -- «очень» и thuros -- «привлекательный».

Ботаническое описание

Род объединяет однолетние и многолетние корневищные и клубневые травянистые растения.

У большинства видов главные стебли четырёхгранные, многие полегающие, цепляющиеся и вьющиеся, иногда прямостоячие, высотой 15--20 см (до 1,5 м). Боковые ветви быстро обгоняют в росте основной стебель.

Листья однопарноперистые, реже 2--4-парные, продолговато-ланцетовидные или ланцетные, оканчивающиеся зелёным ветвистым усиком, острием или шипиком. Прилистники листовидные, меньшелисточков, редко почти равные им.

Цветки мотылькового типа. Трубка чашечки в зеве часто косая. Флаг широко обратнояйцевидный или округлый. Крылья коротко прикреплены к лодочке. Тычиночная трубка спереди прямо срезанная. Столбиклинейный, к вершине расширенный, сплюснутый со стороны спинки, обычно ещё закрученный, вверху бородатый. Соцветие из одного, реже из двух белых, пурпурово-фиолетовых, жёлтых, оранжевых, сине-лиловых или розовых цветков. Чина, как правило, -- самоопылитель.

Плод -- двукрылый боб. Семена угловатые, клиновидные. В 1 г насчитывается 8--15 семян.

По окраске семян и цветков выделяют три группы чины: белосемянные, светлосемянные и тёмносемянные; по размеру семян -- крупносемянные, мелкосемянные, среднесемянные (длина 4--16 мм).

Распространение и экология

Род включает более 150 видов, распространённых в районах умеренного климата Северного полушария, вЮжной Америке, северо-западной Африке, Средиземноморье, на Дальнем Востоке, в Китае. На территории бывшего СССР произрастает более 50 видов на степных склонах, лугах, лесных полянах, опушках влесостепной зоне.

Хозяйственное значение

Возделывают чину как кормовую, продовольственную и техническую культуру. Она богаче гороха белком, но несколько уступает ему по развариваемости и вкусовым качествам. На кормовые цели используют семена,зелёную массу и сено. Семена могут служить сырьем для получения растительного казеина, используемого при производстве фанеры, тканей, пластмасс. Хозяйственное значение чины обусловлено её высокими засухоустойчивостью и солевыносливостью, урожайностью и слабым поражениемгороховой зерновкой и болезнями.

Большинство видов чины кормовые растения. Культивируется во многих странах. Это одно из древнейших культурных растений, которое издавна выращивают в Юго-Восточной Азии и Северной Африке. В Средиземноморье сосредоточены наиболее крупносемянные формы. Возделывают её также в Индии, Афганистане, Иране, Турции.

В России посевы чины (около 10 тыс. га) размещены в Татарии, Башкирии, в районах Поволжья, в Челябинской области. Из однолетних видов возделываются Чина посевная (Lathyrus sativus), Чина нутовая (Lathyrus cicera), Чина танжерская (Lathyrus tangitanus), из многолетних -- Чина луговая(Lathyrus pratensis).

Наибольшее распространение имеет чина посевная, выращиваемая на зерно (на Северном Кавказе, в Закавказье, лесостепных районах Украины, в центральных областях России, в Западной Сибири и Средней Азии), на зеленый корм и сено (и в более северных районах).

Чину луговую выращивают на зелёный корм и сено в районах лесной, лесостепной и степной зон, горных районах Кавказа и в Средней Азии.

В Западной Европе, преимущественно в Англии, Германии чина луговая введена в культуру и имеет особое значение для долголетних лугов, так как после посевов держится в продолжение десяти и более лет.

Некоторые виды чины высоко декоративны, обладают приятным запахом и яркими цветками, благодаря чему культивируются как в тропиках, так и в странах умеренного климата. Наиболее распространённым декоративным растением является Душистый горошек (Lathyrus odoratus), разводимый в садах. В настоящее время насчитывается около 1000 сортов душистого горошка^[2], из них часто встречаются около 200 сортов.

Как декоративные растения в цветоводстве используются следующие виды чины и её сорта:

· Чина широколистная -- сорта `White pearl', `Blushing bride' -- цветки полной розовой гаммы, лишены запаха;

· Чина Гмелина -- сорта `Уильям', `Галакси', `Руфлед' и др -- различная цветовая гамма от кремового до синего, обладают сильным запахом;

· Чина клубненосная -- высокое многолетнее растение;

· Чина посевная -- сорт `Ривьера' (ВНИИССОК, 1999) с небесно-голубой окраской лепестков и розовым мазком в центре цветка^[3];

· Чина лесная -- растение с малиновыми соцветиями, хороший медонос;

· Чина весенняя, -- редкое охраняемое растение, обладающее яркими соцветиями из 3--8 цветков. Сорт `Розенэльф' (`Rosenelfe') высотой до 30 см с бледно-розовыми цветками^[4];

· Чина крупноцветковая -- вьющийся многолетник с угловатыми стеблями и цветками фиолетовой или розовой окраски собранными в соцветия^[5];

· Чина танжерская -- `Розовый Фламинго' (ВНИИССОК, 1999), единственный культивируемый в России сорт с ранним сроком цветения и высокой урожайностью^[6];

· Чина жёлто-зелёная -- сорт `Маленький принц' (ВНИИССОК, 1999) отличается от аналогичного сорта английской селекции `Лимонад' (лат. Limonade) более ранним сроком цветения^[6].

В качестве лекарственных растений в народной медицине используются Чина луговая, Чина лесная, Чина клубненосная, Чина весенняя^[7], Чина посевная, Чина чёрная^[8].



Чечевимца (лат. Lens) -- род травянистых растений семейства Бобовые (Fabaceae), включающий нескольковидов из Средиземноморья, Малой Азии, Закавказья и Средней Азии.

В культуре -- один вид: Чечевица пищевая (Lens culinaris), ценная засухоустойчивая продовольственная и кормовая зернобобовая культура, популярный на Ближнем Востоке и во многих других странах мирапродукт питания.

Низкорослые травянистые растения.

Стебель сильно ветвящийся.

Листья парноперистые, очередные.

Цветки мелкие, белые или голубоватые.

Плод -- короткий, приплюснутый с обеих сторон боб, содержащий 1--3 семени.

Люпимн (лат. Lupinus) -- род растений из семейства Бобовые (Fabaceae). Представлен однолетними имноголетними травянистыми растениями, полукустарничками, полукустарниками, кустарниками.

Биологическое описание

Корневая система стержневая. Может достигать глубины 1--2 м. На корнях расположены клубенькиазотфиксирующих бактерий Rhizobium lupini, поглощающих азот из воздуха, переводя его в связанное состояние.

Стебли травянистые или деревянистые, в различной степени облиственные. Ветви прямостоящие, оттопыренные или стелющиеся.

Листья очерёдные, пальчато-сложные, на длинных черешках, сочленённых со стеблем мясистой листовой подушечкой с удлинёнными прилистниками.

Соцветие -- многоцветковая верхушечная кисть. Цветки расположены очерёдно, полумутовчато или мутовчато.

Цветок зигоморфный. Парус округлый или овальный посередине выпрямленный, обе половины его сильно отогнуты назад и до открытия цветка плотно прикрывают остальные лепестки (внутри него включены крылья и лодочки).

Окраска венчика цветка разнообразная по цвету, однотонная или пёстрая, чаще всего синяя. Чашечка двугубая, надрез губ глубокий, достигает почти самого основания чашечки, реже её половины.

Прицветник одиночный, расположен в основании цветочной почки, под чашечкой, обычно очень рано опадающий. Величина и форма прицветника крайне разнообразны. По консистенции прицветники бывают от нежно-плёнчатых прозрачных до плотных, грубо-кожистых. Окраска прицветников различная -- кремовая, салатная, зелёная с антоцианом и тёмно-антоциановая, почти чёрная.

Тычинки однобратственные с некоторой тенденцией к переходу в двубратственные. Все десять тычинок внизу срастаются тычиночными нитями в цельную трубку, вверху свободные. Однако одна из тычинок несколько изолирована от остальных. Тычиночные нити в свободной части к верхушке несколько утолщены; пять из них, противоположные чашелистикам, вначале длиннее остальных, позднее -- все нити одинаковой длины.

Пыльники диморфные по форме и величине: противоположные чашелистикам (пыльники верхнего яруса) -- более крупные и удлинённые; противоположные лепесткам (пыльники нижнего яруса) -- более мелкие, округлопочковидные. И те, и другие пыльники прикрепляются к тычиночным нитям своими основаниями. Пыльцевые зёрна в обеих группах пыльников одинаковой величины и формы, треугольные, по поверхности мелкоячеистые.

Завязь свободная, сидячая, с двумя или многими семяпочками; столбик круглый, изогнутый кверху, голый; рыльце головчатое, покрытое многочисленными сосочками, окружено венцом довольно твёрдых волосков.

Семяпочка кампилотропная, имеет один или два интегумента, из которых внешний развит значительно сильнее, тогда как внутренний состоит только из двух клеточных слоев и очень мало заметен.

Боб кожистый, линейный или слабо согнутый, несколько сдавленный, реже слегка вальковатый. Поверхность бобов неровная, часто с выдающимися жилками, окраска кремовая, коричневая или чёрная.

Семена очень разнообразны по величине, форме и окраске. Поверхность семян гладкая или мелкоячеистая. При прорастании семени семядоливыходят из почвы и, зеленея, переходят в семядольные листья, которые снабжены устьицами. Первичные настоящие листья, невидимые до прорастания, очерёдные. Первичные листья чаще пальчатые, реже тройчатые^[2].



Люцемрна (лат. Medicбgo) -- род однолетних и многолетних трав или полукустарников семейства Бобовые(Fabaceae), объединяющий 83 вида. Представители рода в основном обитают в Средиземноморском районе.

Ботаническое описание

Большинство видов люцерны относится к группе поликарпических растений, у которых после плодоношения и созревания семян верхняя часть побегов отмирает, а почки и укороченные побеги (коронка) в базальной части сохраняют жизнеспособность и служат органами возобновления. Новые побеги в начале роста весной или после укоса используют накопленные ранее растением пластические вещества. Из стеблевых почек, расположенных в пазухах листьев основных стеблей, образуются ветви. Форма куста у люцерны соответствует форме коронки.

Корневая система

Корневая система мощная, глубоко проникает в почву, развивается на основе зародышевого корешка семени. У люцерны синей (посевной) (Medicago sativa) корневая система стержневая, мощная, главный корень с боковыми разветвлёнными корнями проникает в почву на глубину до 10 м. У большинства дикорастущих видов корневая система стрежнемочковатая: главный корень выражен только в начале вегетации, а в дальнейшем образуется большое число одинаковых по толщине корней. Мощная, глубоко расположенная корневая система люцерны способствует улучшению структуры почвы, повышает её водо- и воздухопроницаемость и способствует накоплению гумуса.

У некоторых экотипов люцерны формируется корневищная или корнеотпрысковая система. Так, сибирские формы люцерны жёлтой послужили исходным материалом для создания канадских сортов «Ризома», «Рамблер» и др., обладающих такими важными качествами, как корнеотпрысковость. Благодаря симбиозу с азотфиксирующими клубеньковыми бактериями люцерна накапливает азот атмосферы в корнях и пожнивных остатках. На самых мелких корешках боковых корней развиваются клубеньковые бактерии, питающиеся за счёт плазмы клеток растений и вырабатывающие азотистые вещества из азота воздуха, которыми они обеспечивают как свои потребности, так и растения люцерны.

Стебель и листья

Стебли ветвистые, образуют мощный куст высотой 50…150 см. Листья люцерны тройчатые, средний листочек на более длинном черешке. Пластинка листа эллипсоидная, обратнояйцевидной или удлинённо-эллиптической формы с зазубренной верхней частью, часто опушённые с нижней стороны. Наиболее типичны листочки среднего яруса.

Соцветия и цветки

Соцветие -- кисть от головчатой до удлинённо-цилиндрической формы, длиной 1,5…8 см, образуется на верхушке стебля и боковых стеблях. Состоит из стержня, выходящего из пазухи листа и 12…26 цветков мотылькового типа, сидящих на коротких цветоножках. Цветение кистей на растении и цветков в кисти идёт снизу вверх. Цветки обоеполые. Венчик цветков у разных видов люцерны может быть одинаковым по окраске или сильно варьирует, имеет все оттенки синего, лилового, жёлтого цветов, бывает пёстрым или белым.

Биология цветения и оплодотворения

Люцерна -- факультативный перекрестник энтомофильного типа. Строение её цветка препятствует само- иветроопылению. Венчик, как и у других бобовых, имеет пять лепестков: два нижних сросшихся в нижней части, образуют лодочку, два боковых -- вёсла и верхний -- парус. Внутри закрытой лодочки находится колонка цветка, состоящая из девяти сросшихся основаниями тычиночных нитей, образующих желобок с несросшимися верхними краями, в котором располагается пестик. Щель между краями желоба прикрывается десятой свободной тычинкой. В закрытом цветке, готовом к оплодотворению, колонка в лодочке находится в напряжённом состоянии и удерживается от выбрасывания замковым аппаратом цветка -- роговидными отростками лепестковых вёсел у основания колонки, входящими в углубление. Люцерна имеет взрывной тип опыления.

Одиночные дикие пчёлы при сборе нектара садятся на лодочку цветка, упираясь головой в парус, просовывают головку и хоботок в трубочку венчика и одновременно нарушают замковый аппарат цветка. Пыльники и рыльце при выбрасывании колонки (триппинге) с силой ударяются в челюсть дикой пчелы, в грудь или в основание горловой выемки, где скапливается комочек пыльцы от разных цветков. Рыльце неопылённого цветка люцерны покрыто плёнкой или пелликулой, под которой находится секрет, состоящий главным образом из липидных глобул и белков, растворённых в жидкой фазе. При вскрывании цветка и ударе рыльца о парус поверхность рыльца нарушается, становится липкой, и пыльца, принесённая пчёлами, и с паруса (то есть чужая и собственная) прилипает к нему.

Культурная медоносная пчела собирает нектар не через зев венчика, а сбоку цветка через щель между веслом и парусом, при этом открываются только единичные цветки (1…3 % в полевых условиях), у которых колонка ударяется в горловую выемку и ущемляет хоботок насекомого, поэтому медоносные пчёлы неохотно посещают семенники люцерны или собирают нектар с уже открытых цветков.

Без раскрытия цветков опыление люцерны почти не происходит (менее 1 %). В завязи люцерны закладывается 6…18 семяпочек, однако число зрелых семян в бобе обычно не превышает 2…4, редко 7…9. Уменьшение числа семян в бобе связано с отмиранием зародышевых мешков до опыления и после оплодотворения. Одной из причин образования меньшего числа семян могут быть низкая интенсивность роста и недостаточное число пыльцевых трубок на одну завязь.

Цветение травостоя люцерны в благоприятных условиях продолжается 20…30 дней. Каждая кисть цветёт около 10 дней, ежедневно в ней распускается в среднем пять цветков. Способность пестика к оплодотворению сохраняется в течение 3…5 дней. Наиболее благоприятна для раскрывания цветков, прорастания пыльцы и лёта насекомых-опылителей солнечная, сухая, тёплая погода, лучшее время дня -- с 11 до 15 часов. В зоне орошаемого земледелия при температуре воздуха 38…40 °C и хорошем тургоре цветков наблюдается их массовый автотриппинг, ветер в это время может усилить распространение пыльцы, что способствует попаданию её на другие цветки.

Люцерна обладает генетической системой самонесовместимости, то есть собственная пыльца не прорастает или не производит оплодотворения, хотя практически в каждой популяции можно выделить самофертильные формы.

Плод и семена

Плод -- многосемянный боб, коричневой или бурой окраски. Бобы у разных видов неодинаковой формы. Они могут быть мелкие серповидные или спирально закрученные в один или 2…5 оборотов. Семена мелкие, почковидные, угловатые, фасолевидные, овально-почковидные, овальные, жёлтой, светло-бурой и буровато-коричневой окраски. Масса 1000 семян 1,8…2,5 г. Часть семян имеет плохо проницаемую семенную оболочку (твёрдые)



Мимомза (лат. Mimosa) -- род цветковых растений семейства Бобовые (Fabaceae). Ранее это растение помещали в ныне расформированное семейство Мимозовые (Mimosaceae R.Br.).

Ботаническое описание

Род составляют травы, кустарники или средней величины деревья с двоякоперистыми листьями. Число частей в цветке четверное, реже 3 и 6. Тычинок столько же или вдвое, соцветия в виде плотных головок или кистей. Произрастает преимущественно в Южной Америке.

Интересные факты

Самый известный вид -- стыдливая мимоза (Mimosa pudica). Травянистое растение в 30--60 см высоты; двоякоперистые листья его особенно чувствительны, складываясь и опускаясь в темноте от самого легкого прикосновения и других раздражающих причин. Подобной же раздражительностью обладают и другие виды мимоз. Растёт в Бразилии. Часто разводится ради украшения и физиологических опытов.

Мимоза и акация

В России в обиходной речи мимозами часто называют некоторые виды акации -- другого рода подсемейства Мимозовые, чаще всего -- акацию серебристую (Acacia dealbata). Этот вид широко распространён на Черноморском побережье Кавказа, и именно ветки этого растения являются традиционным подарком на Международный женский день.



Фасомль (лат. Phasйolus) -- типовой род растений семейства Бобовые (Fabaceae), объединяющий около 87^[3] видов в более тёплых областях обоих полушарий. Разводятся из-за плодов и семян -- а некоторые виды также из-за цветов (под названием «турецких бобов»).

Из культивируемых видов первое место занимает фасоль обыкновенная (Phaseolus vulgaris) со многими разновидностями и сортами, из которых одни -- вьющиеся, другие -- кустовые. Родина этого вида --Латинская Америка.

Другой вид фасоли -- Phaseolus coccineus, с красными цветами, часто разводятся как красиво цветущее вьющееся растение.

Некоторые виды, называемые в просторечии фасолью, относятся к другим родам бобовых, например к родуВигна (Vigna). Популярное пищевое растение бобы обыкновенные, конские или русские (Vicia faba) принадлежат к роду вика, или горошек.

Ботаническое описание

Травянистые растения, чаще однолетние, большею частью вьющиеся, с перистыми листьями.

Листочков 3, очень редко 1. И весь лист, и каждый листочек снабжён прилистниками.

Цветки в пазушных кистях. Цветоложе с чашевидным диском. Крылья мотылькового венчика более или менее сращены с лодочкой, длинная вертушка которой, а также тычинки и столбик спирально скручены.

Боб двустворчатый, между семенами с неполными перегородками из губчатой ткани. Семена богаты легумином и крахмалом.

Писцидия (лат. Piscidia) -- род растений семейства Бобовые включающий в себя 21 вид небольших деревьев, распространённых в Мексике, Техасе, Флориде и на Антильских островах.

Биологическое описание

Это деревья высотой 6-8 м со сложными непарноперистыми листьями. Листочки продолговатые цельнокрайние с заострённой верхушкой, располагаются на коротких черешках. Цветки мотылькового типа, собранные в крупные кисти. Плоды -- членистые бобы с летучками.



Клемвер (лат. Trifуlium) -- род растений семейства Бобовые (Fabaceae), подсемейства Мотыльковые(Faboideae). Научное название рода -- trifolium -- означает «трилистник».

Ботаническое описание

Однолетние и многолетние травы, корневище которых становится у некоторых деревянистым. Корневая система -- стержневая.

Листья в основном тройчатые, изредка лапчатые или состоят из четырёх листочков; прилистники плёнчатые и между собой более или менее срастаются.

Цветки у разных видов красные, белые, реже -- неодноцветные. Цветки небольшие или даже мелкие, собранные у большинства в видеголовок, нередко прикрытых, особенно в начале, верхним или двумя верхними листьями, образующими род поволоки. Расположение цветов зонтиками, кистью или поодиночке редко. Цветок построен по типу мотыльковых, из десяти тычинок девять срастаются нитями, а одна остаётся свободной. Завязь короткая, содержит от двух до шестисемяпочек.

После отцветания венчик высыхает, но не сваливается и окутывает маленький плод -- боб, содержащий одно или два семени, редко больше. Этот боб поздно вскрывается, иногда и вовсе остаётся невскрытым. Мелкие семена почти шаровидны или несколько удлинены.

Характерной особенностью клевера является то, что единственными насекомыми-опылителями, способными его опылять, являются шмелии пчёлы. Эта особенность играет большую роль в приспособленности клевера.



Горомшек, или вимка (лат. Vicia) -- крупный род цветковых растений семейства Бобовые (Fabaceae).

Представители рода распространены в умеренном климате земного шара -- Евразия, Северная Африка,Чили.

В природе произрастают в умеренно влажных лесах, поймах рек, на лесных опушках, заливных лугах, в кустарниках, степях.

Некоторые виды, например Vicia faba (Боб садовый), известны как широко распространённые пищевые и кормовые растения, культивируемые по всему свету.

Ботаническое описание

Многолетние, реже однолетние растения с прямостоячим или, чаще лазящим, стеблем.

Листья с парноперистыми листочками, заканчивающиеся чаще ветвистым, реже неветвистым, усиком, а иногда прямой щетинкой.

Цветки одиночные или по 2--3 в пазухах листьев, почти сидячие или же более многочисленные в кистях нацветоносах. Чашечка с короткой трубкой и зубцами. Флаг с неясно выраженным ноготком; крылья с пластинкой, почти равной ноготку; лодочка тупая, короче флага. Тычинки в числе девяти, спаянные нитями в трубку, косо срезанную на верхушке, десятая свободная. бобовый вегетативный биологический

Бобы на короткой ножке, плоскосжатые, цилиндрические, реже чётковидные, многосемянные, реже двусемянные.

Размещено на Allbest.ru

...