Tema 24 Clado Lamiids (11): Familia Solanaceae Prof. Francisco J. García Breijo Unidad Docente de Botánica Dep. Ecosistemas Agroforestales Escuela Técnica Superior del Medio Rural y Enología Universidad Politécnica de Valencia Diapositiva nº: 1 Taxonomía -1 Pertenece: al clado Eudicotiledóneas (A.P.G. III, 2009) Clado Eudicots nucleares Clado Astéridas Clado Euastéridas I a la subclase Lamiidae (Takhtajan, 1997) a la subclase Asteridae (Cronquist, 1981) al superorden Solananae (Thorne, 1992) al superorden Solaniflorae (Dahlgren, 1985) Familia Solanáceas ©: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 2 Taxonomía -2 Pertenece al: Orden Solanales (A.P.G. II, 2003; Thorne, 1992; Dahlgren, 1985; Cronquist, 1981) Superorden Solananae, orden Solanales (Takhtajan, 1997). Familia Solanáceas ©: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 3 Generalidades Familia cosmopolita, con mayor incidencia en Australia, América Central y Sudamérica. Importancia económica: en alimentación (patatas, tomates, pimientos, ...), ornamentación y en medicina. Familia Solanáceas Muchas especies son ricas en alcaloides (tropina y nicotina). ©: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 4 Distribución Caracteres diagnósticos -1 HÁBITO: Hierbas, arbustos, árboles y lianas. Anuales, bianuales o perenes. Helófitas (palustres) o xerófitas. HOJAS: Varían mucho en forma y tamaño, generalmente sin estípulas y alternas. Estomas anomocíticos, anisocíticos o diacíticos. Pelos multicelulares presentes. Lámina dorsiventral o isobilateral. REPRODUCCIÓN y POLINIZACIÓN: Plantas hermafroditas, monoicas o dioicas. Polinización entomófila. Familia Solanáceas ©: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 6 Caracteres diagnósticos -2 INFLORESCENCIAS: En general cincinio aunque en ocasiones pueden ser flores solitarias (Datura, p.e.) FLORES: Bisexuales, normalmente regulares y pentámeras: Disco hipogino presente. CÁLIZ: (4-)5(-7) sépalos parcialmente soldados y persistentes (pueden envolver al fruto) y/o acrescente. COROLA: (4-)5(-7) pétalos más o menos soldados: Corola redonda y plana (enrodada): Solanum y Lycopersicum. Corola acampanada: Nicandra y Mandragora. Corola tubulosa: Nicotiana Familia Solanáceas ©: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 7 Caracteres diagnósticos -3 ANDROCEO: 5 estambres (raramente de 4 a 8) insertos en el tubo de la corola y alternando con los pétalos, con las anteras unidas pero no soldadas; biloculares. GINECEO: Sincárpico. Ovario súpero bicarpelar con un único estilo; con dos lóculos conteniendo numerosos óvulos. FRUTO: Puede ser: Familia Solanáceas Una baya indehiscente: Solanum, Atropa, Capsicum, Nicandra y Saracha. Una cápsula (menos común): Datura, Hyoscyamus, Scolopia. Semillas con abundante endospermo. ©: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 8 Caracteres diagnósticos -4 Fisiología: Bioquímica. Familia Solanáceas Plantas C3. Cianogénicas o no cianogénicas. Alcaloides presentes o ausentes. Proantocianidinas ausentes. Flavonoles presentes: quercetina y kenferol. Arbutina, iridoides y ácido elágico ausentes. Saponinas ausentes o no. Antroquinonas detectadas. ©: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 9 Caracteres diagnósticos -5 FÓRMULA FLORAL: Familia Solanáceas ⊕ K(5) [C(5) A5] G (2) ©: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 10 Caracteres diagnósticos -6 DIAGRAMA FLORAL: Familia Solanáceas ©: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 11 Caracteres diagnósticos -1 (A) (B) Flor de corola enrodada (A) intacta y (B) en sección longitudinal de Solanum sp. Rama de Nicotiana glauca Graham mostrando una inflorescencia de flores tubulosas. Ramita con hoja y flor única de Datura wrighii Regel. Caracteres diagnósticos -2 (A) Fruto en cápsula de Nicotiana sp. (B) Fruto en baya de Physalis sp. (sección longitudinal) Fruto en baya de Lycopersicun esculentum Mill., (A) intacto; (B) en sección longitudinal Ejemplos de Solanáceas -1 (C) (A) Dibujo de Salpiglossis atropurpurea. (A) Tallo con hojas y flores enrodadas; (B) parte de una flor mostrando los estambres, insertos en la corola y algunos de ellos desiguales; (C) fruto. (B) Ejemplos de Solanáceas -2 (B) (A) Dibujo de Datura stramonium L. (A) Tallo con hojas, flores tubulosas y fruto inmaduro; (B) fruto en cápsula dehisciendo. Ejemplos de Solanáceas -3 (B) (A) Dibujo de Solanum rostratum Dunal. (A) Tallo con hojas, flores enrodadas y frutos en formación; (B) detalle de una flor a la que se le han quitado dos pétalos y dos estambres. Ejemplos de Solanáceas -4 (B) (A) Dibujo de Physalis alkekengi L. (A) Tallo mostrando frutos maduros que están encerrados dentro de un cáliz persistente anaranjado; (B) detalle de un fruto al que se ha quitado parte del cáliz. Géneros y especies -1 Número de géneros: unos 95; número de especies: entre 2,000 y 3,000. Género Solanum: Especie Solanum tuberosum L., la patatera (patatera) Especie Solanum melongena L., la berenjena (alberginiera) Género Lycopersicum: Especie: Lycopersicon esculentum Mill., la tomatera (tomatera) Género Capsicum: Especie: Capsicum annuum L., el pimentero (pebrotera) Otras especies de Capsicum: guindillas, chiles... Género Physalis: Familia Solanáceas Especie: Physalis alkekengi L., alquequenje o farolillo chino ©: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 19 (A) (B) (C) Solanum tuberosum L. (1) (2) (A) Rama con hojas y flores (B) Tubérculos. (1) Flor en SL. (2) Anteras (3) Fruto en baya (3) (A) Lámina mostrando algunos caracteres diagnósticos (B) (A) (C) Pétalos (5) soldados Sépalos (5) parcialmente soldados (B) Estambres (5) con las anteras muy juntas Estilo y estigma Fotografía de (A) flores de una planta de patata (Solanum tuberosum L.) mostrando las corolas enrodadas características. (B) ST del fruto con las semillas; (C) Detalle de los tubérculos. (A) (B) (A) Cáliz persistente (B) Restos de la corola (A) (B) Capsicum annuum L. (3) (1) (6) (2) (4) (7) (5) (10) (A) (8) (9) (11) (A) Rama con hojas y flores (1) SL de una flor (2) SL de una flor mostrando los estambres (3) Anteras (4) Granos de polen. (5) Detalle del ovario (6) ST del ovario. (7) Detalle del estilo y del estigma (8) Fruto (pimiento) (9) ST del fruto (10) Detalle de la semilla (11) SL y ST de la semilla Lámina mostrando algunos caracteres diagnósticos (B) Cáliz Corola Estambres (C) Cáliz persistente Estambres Fruto en desarrollo Restos de la corola (A) (A) Placenta Semillas Exocarpo Mesocarpo Endocarpo Pulpa (B) (A) (B) (C) Physalis alkekengi L. (1) (2) (A) Rama con hojas, flores y frutos (1) SL de una flor (2) Detalle de las anteras (3) (3) Gineceo (4) SL del fruto con cáliz acrescente (5) Detalle del fruto (baya) (2) (A) Lámina mostrando algunos caracteres diagnósticos (4) (5) Baya Sépalos acrescentes Géneros y especies -2 Género Nicotiana: Especie Nicotiana tabacum L., el tabaco (tabac). Contiene nicotina, un alcaloide de gran toxicidad. Géneros de uso ornamental: Familia Solanáceas Algunas especies de los géneros Datura, Nicotiana, Solanum y Petunia, se usan como ornamentales por sus vistosas flores. ©: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 36 Nicotiana tabacum L. (A) Rama con hojas y flores (1) SL de una flor (2) Detalle de las anteras (3) Detalle del gineceo (1) (4) ST del ovario. (5) Detalle del estigma (2) (6) Cáliz envolviendo al fruto. (7) Fruto en cápsula (5) Lámina mostrando algunos caracteres diagnósticos (4) (3) (6) (7) (A) (A) (B) (B) (A) Géneros y especies -3 Especies medicinales y venenosas. Familia Solanáceas Datura stramonium L.: estramonio (estramoni). Atropa belladona L.: belladona (atropa). Mandragora officinarum L.: mandrágora (mandràgora). Hyoscyamus niger L.: beleño negro (jusquiam). Todas contienen el alcaloide tropano. ©: Francisco José García Breijo Unidad Docente de Botánica. ETSMRE, UPV Diapositiva 43 Fotografía de una flor tubulosa de estramonio (Datura stramonium L.) Sección longitudinal de una flor tubulosa de estramonio (Datura stramonium L.) mostrando los estambres soldados a la corola y el estilo y estigma Fotografía de una cápsula inmadura de estramonio (Datura stramonium L.) Cápsula madura y abierta de estramonio (Datura stramonium L.) mostrando las semillas Flor de la belladona (Atropa belladona L.) (A) (B) Fotografía de una (A) planta de beleño (Hyoscyamus niger L.) mostrando las flores acampanadas.(B) Detalle de las flores. Detalle de las flores de la mandrágora (Mandragora officinarum L.) Aspecto de la mandrágora (Mandragora officinarum L.) mostrando las flores y las hojas. Ha sido protagonista de muchas leyendas y rituales. Los magos hacían con ella algo similar a una figura humana, tallaban una figura en sus raíces presionando la raíz a cierta altura para formar un supuesto cuello, y cortando todas las bifurcaciones excepto cuatro, que serían las extremidades, y las adoraban como a dioses. Se creía que la planta tenia características humanas porque sus raíces parecían dos piernas. Hay historias que cuentan que esta gritaba lamentándose cuando la arrancaban de la tierra, pudiendo enloquecer a las personas; y por eso amarraban a un perro a la planta para arrancarla. Se decía que crecían bajo los patíbulos donde caían los líquidos de los cadáveres pues se dice que crecían a partir del semen de los ahorcados. Era usada tanto en magia negra como en magia blanca, ya que es venenosa y curativa al mismo tiempo, según el uso; y cuando juzgaron a Juana de Arco la acusaron de usar la planta porque pensaban que ese era el motivo oyera voces. En la Biblia se alude a sus poderes, Raquel que era estéril fue madre gracias a una infusión de mandrágora. (3a) (3b) (1a) (1b) (2b) (3) (1) (2a) (5a) (2) (5b) (4a) (4) (5) Solanáceas comestibles 1. Fruto de Solanum intrusum Soria. 1a. Detalle de la flor. 1b. Detalle de una rama. 2. Fruto de la berenjena (Solanum melongena L.) 2a. Detalle de la flor. 2b. Detalle de una rama. 3. Alquejenje amarillo enano (Physalis pruinosa L.). Fruto 3a. Detalle de una flor. 3b. Detalle de una rama. 4. Alquejenje amarillo. Frutos.(Physalis peruviana L.). 4a. Detalle de una rama. 5. Tomatillo “New Sugar Giant”.(Physalis ixocarpa Brot.). 5a. Detalle de una flor. 5b. Detalle de una rama. (3) (1a) Tomates (1) 1. Tomate: Fruto Lycopersicum esculentum Mill. 1a. Detalle de las flores. 1b. Detalle de una rama con frutos. 2. Tomate dorado: Fruto. 3. Tomate cerezo: Frutos. 4. Tomate pera: Fruto. 5. Tomate de árbol (Cyphomandra betacea (Cav.) Sendt.). 5a. Detalle de las flores. 5b. Detalle de rama con frutos. (1b) (2) (4) (5a) (5b) (5) (1) (2a) Pimientos y Chilis (2) 1. Pimiento dulce. Rama con frutos (Capsicum annuum) 1a. Detalle del fruto. 2. Pimiento rojo. Rama con frutos (Capsicum frutescens) 2a. Detalle de la flor. 3. Chili. Planta (Capsicum frutescens) 3a. Detalle del fruto. 3b. Chilis desecados. 4. Pimienta. Planta (Zanthoxylum piperitum) 4a. Panícula de frutos. 4b. Grano de pimienta negra. 4c. Grano de pimienta blanca. (1a) (3a) (4b) (3) (3b) (4a) (4c) (4) (1c) (1a) (1d) (1e) (1f) (1) (1g) (1h) (1i) (1b) (1j) Las Patatas 1. Planta de la patata (Solanum tuberosum) 1a. Detalle de la flor. 1b. Patata de siembra. 1c. Variedad: “Arran Pilot”. 1d. Variedad: “King Edward”. 1e. Variedad: “Majestic”. 1f. Variedad: “Craig’s Royal”. 1g. Variedad: “Red Craig’s Royal”. 1h. Variedad: “Home Guard”. 1i. Variedad: “Record”. 1j. Variedad: “Dr. McIntosh”. Angiospermas: árbol filogenético consensuado. Detalle del grupo de las eudicots (verdaderas dicotiledóneas) mostrando los diferentes clados. Dibujado y traducido al castellano a partir de APG III 2009, dejando como incógnitas las relaciones que aún no están consensuadas.