辣椒屬(學名:Capsicum)是茄科植物的一個屬,原產于中南美洲,現已被引種到世界各地。該屬約有20余種,是茄科家族中最古老的種植作物之一,具有幾千年的種植歷史。
形態特征
辣椒屬的植物一般為灌木、半灌木或一年生;多分枝。單葉互生,全緣或淺波狀。花單生、雙生或有時數朵簇生于枝腋、或者有時因節間縮短而生于近葉腋;花梗直立或俯垂。花萼闊鐘狀至杯狀,有5(-7)小齒,果時稍增大宿存;花冠輻狀,5中裂,裂片鑷合狀排列;雄蕊5,貼生于花冠筒基部,花絲絲狀,花藥并行,縱縫裂開;子房2(稀3)室,花柱細長,冠以近頭狀的不明顯2(-3)裂的柱頭,胚珠多數;花盤不顯著。果實俯垂或直立,漿果無汁,果皮肉質或近革質。種子扁圓盤形,胚極彎曲。
分布范圍
全世界辣椒屬大約有25個種,主要分布南美洲,其中幾個栽培種分布在世界各地;中國只發現1個野生種。
生長條件
辣椒的理想生長條件包括陽光充足的位置,溫暖、壤土肥沃的土壤,辣椒對土壤要求不太嚴格,壤土、黏質土、沙質土、紅黃壤土均可栽培。但以肥沃、通透性好的沙壤土最適宜。理想溫度為25至30攝氏度(77至86華氏度),濕潤但不要積水。過于潮濕的土壤會導致幼苗“濕死”,降低發芽率。低于15℃發芽緩慢,10℃以下不能發芽。植物可以容忍(但不喜歡)12攝氏度(54華氏度)的溫度,對寒冷敏感。對于開花,辣椒是一種非光周期敏感的作物。花朵可以自花授粉。然而,在極高的溫度下,30至38攝氏度(86至100華氏度),花粉失去活力,花朵不太可能結果。
詞源和名稱
辣椒屬的名稱可能源自拉丁語“capsa”,意為“盒子”,或希臘語“κ?πτω”(kapto),意為“吞咽”,均可能指代其果莢的形狀。辣椒的名稱與黑胡椒或四川胡椒無植物學關系,而是因為其辛辣或“熱度”與黑胡椒相似。原始詞“辣椒”來自納瓦特爾語的“chīlli”,指的是至少自公元前3000年以來就被栽培的較大的辣椒品種。在南美洲,辣椒被稱為“ajíes”,源自克丘亞語語。
分類和系統發育
辣椒屬是茄科植物,屬于茄屬,與茄屬植物密切相關。通過生物地理學、形態學、化學系統學、雜交和遺傳數據的研究,已經調查了物種之間的系統發育關系。Olmstead等人的研究提出了Capsicum的系統發育樹,顯示了其與茄屬的關系。
物種和品種
辣椒屬包括20-27種,其中有五種被廣泛栽培:C. annuum、C. baccatum、C. chinense、C. frutescens和C. pubescens。同一物種的許多品種可以以許多不同的方式使用;例如,C. annuum包括“方紅甜椒”品種,這些品種在未成熟的綠色狀態和成熟的紅色、黃色或橙色狀態下銷售。秘魯是栽培辣椒多樣性最豐富的國家,而玻利維亞被認為是食用野生辣椒品種多樣性最豐富的國家。
遺傳學
大多數辣椒物種為2n=2x=24。一些非栽培物種為2n=2x=32。所有都是二倍體。2014年完成了辣椒和辣椒的基因組。辣椒基因組約為3.48 Gb,比人類基因組還要大。超過75%的辣椒基因組由轉座元件組成,主要是Gypsy元件,廣泛分布在整個基因組中。轉座元件的分布與基因密度呈負相關。預測辣椒有34,903個基因,大約與番茄和陽芋的基因數量相同,這兩種植物是茄科家族的相關物種。
育種
許多類型的辣椒已經被育種出來,用于提高辣度、大小和產量。育種在幾種環境中進行,取決于最終品種的用途,包括但不限于:傳統、有機、水培、溫室和遮蔭大棚生產環境。許多公司和大學都在進行育種項目,如新墨西哥州立大學、康奈爾大學、加利福尼亞大學戴維斯分校、威斯康星大學麥迪遜分校和俄勒岡州立大學。
辣椒素
辣椒屬植物的果實含有辣椒素,這是一種親脂性化學物質,可以在食用者的口中產生灼熱感。辣椒素的分泌保護果實免受昆蟲和哺乳動物的食用,而鮮艷的顏色吸引鳥類傳播種子。辣椒素大量存在于果實的胎座組織、內部膜和較少的果實其他肉質部分。種子本身不產生任何辣椒素,盡管辣椒素的最高濃度可以在種子周圍的白色髓質中找到。在辛辣(辣)辣椒中,大部分辣椒素集中在果實的內部肋(隔膜)上的水泡中。辣椒素的含量以斯科維爾熱單位(SHU)來衡量,這個值在辣椒品種之間有很大的變化。例如,典型的甜椒的SHU值為零,而墨西哥辣椒的SHU值為4000-8000。2017年,吉尼斯世界紀錄將卡羅來納死神辣椒列為世界上最辣的辣椒,SHU值為1,641,183。
所有物種
辣椒Capsicum annuum?L.
一年生或有限多年生植物;高40-80厘米。莖近無毛或微生柔毛,分枝稍之字形折曲。葉互生,枝頂端節不伸長而成雙生或簇生狀,矩圓狀卵形、卵形或卵狀披針形,長4-13厘米,寬1.5-4厘米,全緣,頂端短漸尖或急尖,基部狹楔形;葉柄長4-7厘米。花單生,俯垂;花萼杯狀,不顯著5齒;花冠白色,裂片卵形;花藥灰紫色。果梗較粗壯,俯垂;果實長指狀,頂端漸尖且常彎曲,未成熟時綠色,成熟后成紅色、橙色或紫紅色,味辣。種子扁腎形,長3-5毫米,淡黃色。花果期5-11月。
本種原來的分布區在墨西哥到哥侖比亞;現在世界各國普遍栽培。我國已有數百年栽培歷史,為重要的蔬菜和調味品,種子油可食用、果亦有驅蟲和發汗之藥效。由于長期人工栽培、雜交育種,品種繁多,我國也不下數十個品種。一般根據果實生長的狀態、形狀和大小、辣味的程度而劃分為若干個變種。
灌木狀辣椒?Capsicum frutescens?L.
灌木或亞灌木;分枝稍之字形曲折。葉柄短縮,葉片卵形,長3-7厘米,中部之下較寬,頂端漸尖,基部楔形,中脈在背面隆起,側脈每邊約4條。花在每個開花節上通常雙生,有時三至數朵。花萼邊緣近截形;花冠綠白色。果梗及果直立生,向頂端漸增粗;果實紡錘狀,長7-1.4厘米,綠色變紅色,味極辣。
分布于云南省南部;印度,南美,歐洲有栽培。生于山腰路旁,野生或栽培。由于味極辣,通常作調味品。
植物學史
全世界辣椒屬大約有25個種,大多數分布在南美洲,其中幾個栽培種分布在世界各地,中國只發現1個野生種。考古學家認為,人類開始種植辣椒屬作物大約是在公元前5000-3400年,是人類種植的最古老的農作物之一。瑪雅人可能是最早種植辣椒的,西班牙人最先在南美洲發現辣椒,但是,是葡萄牙強大的海上力量在1500年左右把辣椒帶到歐洲和印度的。由于辣椒適應性強,味道特別,幾乎全世界都很快接受它,使其成為全球作物之一。中國只有小米椒一種野生辣椒屬植物,但是全國各地種植有辣椒屬栽培種,是中國重要的經濟作物之一。辣椒屬栽培種大約是在明代傳入中國栽培,傳入中國的途徑可能有2條:一是經絲綢之路到中國新疆、甘肅省、陜西省等地栽培,二是經海路傳播到中國廣東、廣西壯族自治區、云南省、福建省等地栽培。
辣椒屬有5個栽培種(Capsicu mannuum L.、Capsicu mchinense Jacquin、Capsicu mfrutescens L.、Capsicu mbaccatum L.和Capsicu mpubescens Ruiz & pav),這些栽培種的原始起源中心可能是墨西哥,次級起源中心是危地馬拉,中南美洲和加勒比海地區都有分布。其中甜椒是由原產這些中南美洲熱帶地區的辣椒在北美演化而來,經長期栽培馴化和人工選擇,使果實發生體積增大,果肉變厚,辣味消失和心皮及子房腔數增多等性狀變化。方紅甜椒傳到歐洲的時間比辣椒晚,大約18世紀后半葉從保加利亞引入俄羅斯。甜椒喜溫、不耐寒、不耐熱,不及辣椒的抗逆性和適應性強,全世界主產區集中在溫帶區域。中國于100多年前引入甜椒,目前全國各地普遍栽培。
主要價值
辣椒屬各品種已被引種到世界各地,品種繁多,有作為蔬菜的品種和作為調味劑的辛辣品種。辣椒屬植物富含維生素c。辣椒屬植物只有一種(五彩椒)適于室內栽種做盆栽,一年生,果實色彩豐富(春季或夏季開花,花白色,不明顯。果實不成熟時為綠色,成熟后有黃色、橙黃色、紅色或紫色等多種顏色;冬季早中期果實最為漂亮動人)。少數變種果實呈球形,多數變種果實呈圓錐體。
由于辣椒屬植物適應性強,種子小而容易傳播,以及特別的辛辣味道,使其從南美洲發現后就很快成為世界性食物。例如,東西方菜肴中均有使用的菜椒(學名:Capsicum annuum L. var. grossum (L.) Sendt.),具有紫色、白色、黃色、橙色、紅色、綠色等多種顏色,常見俗稱包括西椒、彩椒、甜辣椒、菜椒。彩椒作為甜椒的變種,是微辣或不辣品種的典型代表之一,口感清甜,多用于沙拉制作和配菜。方紅甜椒是辣椒的變種之一,由人工選擇和長期栽培馴化而來,其果肉厚而脆嫩,維生素c含量豐富,可涼拌、炒食、煮食、作餡、腌漬和加工制蜜餞,在廣東省等南方地區種植甜椒,產品大多出口至港澳地區,或者內銷至高檔酒店、賓館和超級市場,具有較好的經濟效益和社會效益。
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