ナス科

ナス科 時間範囲: 始新世初期から現在まで、52–0 万 前Ꞓ Ꞓ お S だ Ｃ ポ T J け ページ いいえ
米国植物園の開花したキバナバラ科の植物
科学的分類
王国：	植物界
クレード:	維管束植物
クレード:	被子植物
クレード:	真正双子
クレード:	アステリッド
注文：	ナス科
家族：	ナス科 Juss.
亜科[1]
ツチグリ科 ゴエツォイデア科 ニコチノイド科 ペチュニア科 シザント科 シュヴェンキオイデア科 ナス科

ナス科（ナス科/ ˌ s ɒ l ə ˈ n eɪ s i . iː , - ˌ aɪ /）^[2]またはナス属は、一年草および多年草から蔓植物、つる植物、着生植物、低木、樹木まで及ぶ顕花植物の科であり、多くの農作物、薬用植物、香辛料、雑草、観賞用植物が含まれる。この科の多くの種には強力なアルカロイドが含まれ、そのうちのいくつかは猛毒であるが、トマト、ジャガイモ、ナス、ピーマン、トウガラシなどその多くが食用として使われている。この科はナス目、アステリド類、モクレン綱（双子葉植物）に属している。^[3]ナス科は約98属、約2,700種から構成され、^[4]生息地、形態、生態の多様性に富んでいます。

ナス科という名前は、属名Solanumに由来しています。ラテン語の語源は明らかではありません。ナス科の特定の花が太陽とその光線に似ていると感じられたことに由来している可能性があります。少なくとも 1 種のSolanumは「サンベリー」として知られています。あるいは、この名前はラテン語の動詞solare (「なだめる」という意味) に由来している可能性があり、おそらくこの科の精神活性種の一部の薬理学的鎮静作用を指していると考えられます。

ナス科には、一般的に収集または栽培されている種が多数含まれています。この科で最も経済的に重要な属はSolanumで、ジャガイモ( S. tuberosum、実際、この科の別名は「ジャガイモ科」)、トマト( S. lycopersicum )、ナス( S. melongena ) が含まれます。もう 1 つの重要な属であるCapsicum は、トウガラシとピーマンの両方を生産します。

Physalis属は、いわゆるグラウンドチェリーのほか、トマティーヨ( Physalis philadelphica ) やPhysalis peruviana (ケープグーズベリー) を生産する。Alkekengi officinarum ( チャイニーズランタン ) は、以前はPhysalis属( Physalis alkekengi ) に含まれていたが、分子遺伝学的証拠により新属のタイプ種とされた。^{[5] [6]} Lycium属には、ボックスソーンやクコの実Lycium barbarumが含まれる。Nicotiana 属には、他の種とともにタバコが含まれる。ナス科の他の重要なメンバーには、ペチュニア、ブロワリア、およびLycianthesなどの多くの観賞用植物、および向精神性アルカロイドの供給源であるDatura、Mandragora ( マンドレイク )、およびAtropa belladonna ( デッドリーナイトシェード ) が含まれる。特定の種は、薬用、向精神作用、または毒性があることで広く知られています。^[7]

この科は世界中に分布しており、南極を除くすべての大陸に生息しています。種の多様性が最も大きいのは、南アメリカと中央アメリカです。2017年、科学者らは、アルゼンチンのパタゴニア地方で発見された、5200万年前の現生のホオズキ属に属する化石種、Physalis infinemundiの発見と分析について報告しました。この発見により、ナス科植物の最古の出現が遡りました。^{[8]経済的に重要な属のほとんどは、タバコ（} Nicotiana tabacum、ニコチアナ科）とペチュニア（Petunia × hybrida、ペチュニア科） を除いて、ソラマメ亜科に含まれます。

タバコやペチュニアなどのナス科植物の多くは、細胞レベル、分子レベル、遺伝子レベルでの生物学的基礎研究におけるモデル生物として利用されている。^{[9] [10]}

ナス科の植物は、草本、低木、樹木、蔓植物、つる植物、そして時には着生植物の形をとる。一年草、二年草、多年草で、直立したり横臥したりする。地下に塊茎を持つものもある。乳管も乳液も色のついた樹液もない。葉は基部に1枚、先端に1枚、またはそのどちらでもない。葉は一般に互生または互生対生（すなわち、植物の基部では互生し、花序に向かって対生する）する。葉は草本、革質、または棘に変形している。葉は一般に葉柄ありまたは半無柄で、無柄のものはまれである。無臭のものが多いが、芳香や悪臭のあるものもある。葉身は単葉または複葉で、複葉は羽状または三裂のいずれかである。葉には網状の脈があり、基底分裂組織はない。葉身は一般に背腹にあり、分泌腔はない。気孔は一般に葉の片側に限られ、両側にあることはまれである。

花は一般に両性花だが、雌雄同株、両性同株、または雌雄異株の種（一部のSolanum属やSymonanthus属など）もある。受粉は昆虫媒介である。花は単生または頂生、集散花序、または腋生花序に集まる。花は中型で、芳香がある（Nicotiana属）、悪臭がある（Anthocercis属）、または無臭である。花は通常、放射形、わずかに合形、または著しく合形（例えば、 Schizanthus属の両唇花冠の花）である。対称性の不規則性は、雄花序、花被、または両方による可能性がある。大多数の種では、花は萼と花冠（それぞれ5つの萼片と5つの花弁）を持つ分化した花被、5つの雄しべと2つの心皮を持つ雄しべが上位子房を持つ雌しべを形成する^[11]（そのため、これらは五環式および四環式と呼ばれる）。雄しべは上花弁状で、典型的には4または5の倍数で存在し、最も一般的には4または8である。雄しべは通常、下雌性花盤を有する。萼は合萼片状（萼片が結合して筒状を形成）で、（4）5（6）節が等しく、5つの裂片があり、裂片は筒状より短く、持続性でしばしば増生する。花冠は通常5つの花弁を持ち、これも結合して筒状をなす。花の形は、典型的には回転形（車輪型で、一平面に広がり、短い筒状）または管状（細長い円筒形の筒状）、鐘形、または漏斗形です。

雄しべは、対生する萼片内に (2)(4)5(6) 本の自由雄しべを持つ (花弁と交互になる)。雄しべは通常稔性であるが、場合によっては (例えば Salpiglossideae)仮雄しべを持つ。後者の場合、仮雄しべは通常 1 個 ( Salpiglossis ) または 3 個 ( Schizanthus ) である。葯は上端で接してリングを形成するか、完全に自由で、背側で固定されるか、裂開した孔または小さな縦方向の亀裂によって基部で固定される。雄しべの糸状は糸状または平らである。雄しべは珊瑚状筒の中に挿入されるか、突出する。植物は同時小胞子形成を示し、小胞子は四分子、四面体、または等双晶である。花粉粒は裂開の瞬間に二細胞で、通常は開いて角張っている。

雌蕊は二心室（稀に3室または5室）で、上位の 子房と2つの室があり、ニカンドレア科やダチュラ科の場合のように、室は偽隔壁によって二次的に分割されることがある。雌蕊は花の中央面に対して斜めの位置にある。雌蕊は1つの花柱と1つの柱頭を持ち、柱頭は単葉または二葉である。各室には1～50個の胚珠があり、胚珠は倒伏性または半倒伏性で腋窩胎盤を有する。胚嚢の発達は、タデ科やアリウム科の種と同じである可能性がある。胚嚢の核極は受精前に融合する。3つの対蹠体は通常、短命であるか、またはAtropaの場合のように持続する。果実はトマトやクコの実のように液果の場合もあれば、チョウセンアサガオのように裂開した蒴果、あるいは核果の場合もある。果実は軸方向に胎盤を有する。蒴果は通常は敗血性であるが、稀に小室性や弁状になる。種子は通常胚乳で、油分が多く（稀にデンプン質）、明らかな毛はない。ナス科の種子のほとんどは丸くて平らで、直径は約2～4 mm（0.079～0.157インチ）である。胚は真っ直ぐまたは湾曲しており、2枚の子葉を持つ。ナス科のほとんどの種は2n=24の染色体を持つが^[12]、倍数性のためその数は12のより大きな倍数となることもある。約 200 種ある野生のジャガイモは、主に二倍体 (2 × 12 = 24 染色体) ですが、三倍体 (3 × 12 = 36 染色体)、四倍体 (4 × 12 = 48 染色体)、五倍体 (5 × 12 = 60)、さらには六倍体 (6 × 12 = 72 染色体) の種または個体群も存在します。栽培種のSolanum tuberosum は4 × 12 = 48 染色体を持っています。一部のCapsicum種は 2 × 12 = 24 染色体を持ち、他の種は 26 染色体を持っています。

前述の説明にもかかわらず、ナス科植物は形態学的に非常に多様性があり、生殖特性にも多様性が見られます。その例としては、以下のものが挙げられます。^{[13] [14]}

• 雌蕊を形成する心皮の数

一般的に、ナス科植物は雌花が2つの心皮で構成されている。しかし、Melananthus は単心皮の雌花を持ち、 Capsicumは3つまたは4つの心皮、 Nicandra 、 Jaborosaおよ​​びTrianaeaの一部の種は3つから5つの心皮を持ち、 Iochroma umbellatumは4つの心皮を持つ。

• 卵巣内の小胞の数

子房内の室胞の数は、通常、心皮の数と同じです。ただし、チョウセンアサガオや Lycieae の一部の種 ( Grabowskia属とVassobia属) のように、偽隔壁 (各室胞を分割する内壁) の存在により、室胞の数が同じでない種も存在します。

• 胚珠の種類と数

胚珠は一般に反転しており、鋭く後方に折り畳まれている（倒伏性）が、一部の属では胚珠が柄に対して直角に回転している（反倒伏性）（フロドゥス、グラボウスキア、ヴァッソビアなど）、または部分的に反転している（半倒伏性）（ケストラム、カプシカム、シザンサス、クコなど）。室胞あたりの胚珠数も数個から（グラボウスキアでは室胞あたり2対、クコでは室胞あたり1対）、非常にまれにメラナンサスのように室胞あたり胚珠が1個しかない場合もある。

• 果物の種類

ナス科植物の大部分の果実は液果または蒴果（子実体を含む）で、稀に核果である。液果は、Cestroideae 亜科、Solanoideae 亜科（Datura、Oryctus、Grabowskiaおよび Hyoscyameae 族を除く）、Juanulloideae 族（Markeaを除く）で一般的である。蒴果は、Cestroideae 亜科（ Cestrumを除く）および Schizanthoideae 亜科、Salpiglossoideae 族および Anthocercidoideae 族、およびDatura属で特徴的である。Hyoscyameae 族には子実体がある。核果は Lycieae 族および Iochrominae で典型的である。^[15]

ナス科の亜科、族、属を含む以下の分類学的概要は、この科の最新の分子系統学的研究に基づいています。 ^{[3] [4] [16] [17]}

この亜科は、環状繊維の存在、雄蕊が 4 本または 5 本あり、しばしば二雄性であるのが特徴である。基本染色体数は x=7 から x=13 まで大きく異なる。この亜科は 8 つの属 (3 つの族に分かれる) と、アメリカ大陸全体に分布する約 195 種から構成される。Cestrum 属は、亜科の 195 種のうち 175 種を含む最も重要な属である。Cestreae族は、他の科が一般に短い染色体 (たとえばNicotianoideaeでは 1.5 から 3.52 μm) を持つのに対し、長い染色体 (長さ 7.21 から 11.511 μm) を持つ分類群を含むという点で珍しい。^[要出典]

• Browallieae Hunz。
  • Browallia L.属には 6 種が属し、アメリカ合衆国の熱帯地域からアリゾナ州にかけて
  • ストレプトソレン ・ミアーズ、アンデス原産の単型属
• ケストレア族ドン、木本植物の3属、一般に低木
  • Cestrum L.、新熱帯地域全体に約 175 種が分布している
  • Sessea Ruiz & Pav.、アンデス山脈の 19 種
  • Vestia Willd. 、チリ原産の単型属
• Salpiglossideae 族( Benth. ) Hunz.
  • Reyesia Gay、4種、うち3種はチリ北部にのみ分布し、1種はチリ北部とアルゼンチン北部の両方に分布する。
  • Salpiglossis Ruiz & Pav.、3種、2種は南アメリカ南部原産、1種はメキシコ原産

この亜科は、果実として核果があり、種子は湾曲した胚と大きな肉質の子葉を持つのが特徴である。基本染色体数はx=13である。この亜科には4属5種が含まれ、大アンティル諸島全体に分布している。一部の研究者は、分子データから、単型の属Tsoala Bosser & D'Arcyがこの亜科に含まれるべきであると示唆している。単型の属はマダガスカルに、Metternichiaはブラジル南東部に固有のものである。Goetzeaceae Airy Shawはこの亜科の同義語と考えられている。^[18]

• Coeloneurum Radlk. 、イスパニョーラ島固有の単型属
• Espadaea Rchb.、単型、キューバ産
• Goetzea Wydler にはアンティル諸島の2種が含まれる
• Henoonia Griseb. 、単型、キューバ原産

• Anthocercideae G.Don : この族はオーストラリア固有のもので、7属31種が含まれる。分子系統学的研究によると、この族はNicotianaの姉妹種であり、 Anthocercis属、Anthotroche属、Grammosolen属、Symonanthus属は単系統である。また、半円形の蓋を持つ単房性の雄しべ、苞葉の花、果実としての液果など、いくつかの特徴は族内から派生したと考えられている。^[19]
  • Anthocercis Labill.、10種、オーストラリア
  • Anthotroche Endl.、4種、オーストラリア
  • Crenidium Haegi、単型属、オーストラリア
  • Cyphanthera Miers、9種、オーストラリア
  • Duboisia R.Br.、4種、オーストラリア
  • Grammosolen Haegi、2種、オーストラリア
  • Symonanthus Haegi、2種、オーストラリア
• ニコチアナ科ダム族。
  • ニコチアナ 属は広く分布しており、アメリカに52種、オーストラリアに23種、アフリカに1種が分布している。

分子系統学によると、Petunioideae は染色体数 x=12 の亜科 ( SolanoideaeおよびNicotianoideae ) の姉妹系統である。これらには、トロパンに似たアルカロイドであるカリステギンが含まれる。雄しべは 4 本 (まれに 5 本) の雄しべで構成され、通常は 2 つの異なる長さがある。この亜科の基本染色体数は x=7、8、9、または 11 である。この亜科は 13 属、約 160 種で構成され、中央アメリカと南アメリカ全体に分布している。分子データによると、この属はパタゴニア地方に起源がある。Benthamimiella 、Combera、およびPantacantha は、 Goetzeoideae 亜科に属するべき族 (Benthamimiellaae) として分類できる系統を形成している。^{[出典が必要]}

• Benthamiella Speg.、パタゴニア原産の12種
• Bouchetia Dunal、新熱帯種3種
• Brunfelsia L.、新熱帯地域に生息する約45種
• Calibrachoa Cerv. ex La Llave & Lex.は、新熱帯地域に生息する32種からなる。形態学的データによると、この属はペチュニアに含まれるべきである。しかし、分子および細胞遺伝学的データによると、両者は別々に扱われるべきである。実際、 Calibrachoaの基本染色体数はx=9であるのに対し、ペチュニアはx=7である^{[20] [21]。}
• コンベラ サンドウィッチ、パタゴニア産の 2 種
• ファビアナ ・ルイス＆パヴ、アンデス原産の15種
• Hunzikeria D'Arcy、米国南西部とメキシコに生息する3種
• Leptoglossis Benth.、南アメリカ西部の 7 種
• Nierembergia Ruiz & Pav.、南アメリカ産 21 種
• パンタカンサ・ スペグ。、パタゴニアの単一特異性属
• ペチュニア （Juss.）Wijsman、南アメリカ産18種
• Plowmania Hunz. & Subils、メキシコとグアテマラ産の単型属

Schizanthoideaeには、トロパンアルカロイドを含み、環式繊維を持たず、特徴的な毛と花粉粒を持つ一年生および二年生植物が含まれます。花は合形性です。雄しべには 2 本の雄しべと 3 本の雄しべがあり、葯は爆発的に裂開します。果実の型に関しては、Schizanthus 科は、風送性の非生物的形態の散布に依存するナス科の原形質の果実形態である蒴果を保持しています。これは、早期分岐 (下記参照) の遺伝的制約と、Schizanthus の進化および開けた生息地での存在の両方により、Schizanthus 科に存在しています。^[22] 胚は湾曲しています。基本染色体数は x=10 です。Schizanthusは、その強い合形性の花と基本染色体数により、ナス科の中ではやや非典型的な属です。形態学的および分子学的データによると、シザンサスは他のナス科の姉妹属であり、おそらく5000万年前の白亜紀後期または新生代初期に他の属から分岐したと考えられます。 ^{[16] [17]}シザンサスの花の種類の多様性は、地中海、高山、およびチリとアルゼンチンの隣接地域に当時存在していた砂漠の生態系に存在していたさまざまな種類の花粉媒介者にこの種が適応した結果です。^[23]

• Schizanthus Ruiz & Pav.、チリ原産の12種

環状繊維を持つ一年生植物で、花は双形花序で、雄蕊には4本の二頭雄蕊または3本の仮雄蕊があり、胚はまっすぐで短い。基本染色体数はx=12。南アメリカ全域に分布する4属30種ほどを含む。^[要出典]

• Heteranthia Nees & Mart.、ブラジル産の1種
• Melananthus Walp.、ブラジル、キューバ、グアテマラ産の 5 種
• プロトシュウェン キア・ソレルはボリビアとブラジルに生息する単型属で、分子系統学的研究により、この属は亜科内での分類学的位置が不明確であることが示唆されている。
• Schwenckia L.、アメリカの熱帯地域全体に分布する22種

• カプシ科デュモルト
  • Capsicum L.には40種の新熱帯種が含まれる
  • Lycianthes (Dunal) Hassler、アメリカとアジア全域に約 200 種が分布
• Datureae G.Don、2つの属は形態学的にも分子学的にも完全に分化しており、Brugmansia には樹木種が含まれ、Daturaには草本または低木が含まれ、後者の属はStramonium、Dutra、Ceratocaulisの3つのセクションに分けられます。^[24]単型の属Trompettia は、以前はIochroma cardenasianumとして知られていたボリビアの低木を収容するために最近作成されました。この低木は、以前考えられていたように Physaleae ではなく Datureae に属することが知られています。^[25]
  • キバナバラ科 ペルスーン属、アンデス山脈産6種
  • Datura L.、新熱帯種12種
  • Trompettia J.Dupin、ボリビアのアンデス山脈に生息する単一種
• Hyoscyameae Endl.
  • Anisodus Link、中国、インド、ヒマラヤに生息する4種
  • Atropa L.、ヨーロッパから北アフリカ、ヒマラヤにかけての6種^[26]
  • Atropanthe Pascher、中国原産の単型属
  • Hyoscyamus L.、31種が認められている^[27]地中海から中国に分布
  • Physochlaina G.Don、6種のユーロアジア種が認められている
  • プシェワルスキア ・マキシム。、中国産2種
  • Scopolia Jacq. は、ヨーロッパ産の 2 種と東アジア産の 2 種が分離して分布している。
• ジャボロセアエ・ミアーズ
  • Jaborosa Juss.、南アメリカに生息する 23 種を含む属
• ソランドレア・ミアーズ
  • Juanulloinae亜族は、新熱帯地域に分布する10属の樹木と着生低木から構成されています。^[28]これらの属のうちいくつか（Dyssochroma属、Merinthopodium属、Trianaea属）は、受粉と種子散布の両方において、様々な種のコウモリに明らかに依存しています。 ^[29]
    • Doselia A.Orejuela & Särkinen、コロンビアとエクアドル産の4種
    • Dyssochroma Miers、ブラジル南部の2種
    • Hawkesiophyton Hunz。南アメリカに生息する2種
    • Juanulloa Ruiz & Pav.、南アメリカと中央アメリカからの11種
    • Markea Rich.、南アメリカと中央アメリカからの9種
    • Merinthopodium J. Donn. Sm.南アメリカ原産の3種
    • Poortmannia Drake、1種、コロンビア、エクアドル、ペルー（南アメリカ）
    • Schultesianthus Hunz.、新熱帯種8種
    • Trianaea Planch. & Linden、南米の6種
  • 単型亜族であるSolandrinae亜族は、胚に現生子葉と半劣性子房がある点でJuanulloinae亜族と異なる。^[28]
    • Solandra Sw.、アメリカの熱帯地域に生息する10種
• Lycieae Hunz. は、乾燥または半乾燥気候に生育する木本植物の単一の属です。世界中に分布するLycium属は、形態学的に非常に多様性に富んでいます。^[30]分子系統学的研究では、 GrabowskiaとPhrodus の両方がLyciumに含まれることが示唆されており、^{[31]この属は、} NolanaおよびSclerophylaxとともに、現在のところ分類上のカテゴリーがないクレード (Lyciina) を形成しています。^{[18]鳥によって散布される赤い肉質の液果は、} Lyciumの主な種類の果実です。この属のさまざまなタイプの果実は、先ほど述べたタイプの液果から、種子の数が少ない核果へと進化しました。^[32]
  • Lycium L.、101 の世界的な種
• 分子系統学的研究によれば、マンドラゴレア科 （Wettst.）フンザ族とバルボザ族は系統的位置が明確に定義されていない。^[18]
  • マンドラゴラ L.、ユーラシア大陸の 2 種
• Nicandreae Wettst.は、南米に2つの属を持つ族である。分子系統学的研究によると、これらの属は相互に関連がなく、科の他の属とも関連がないため、分類学上の位置は不明である。^[18]
  • Exodeconus Raf.、南アメリカ西部の 6 種
  • Nicandra Adans は、新熱帯地域全体に分布する1種である。
• Nolaneae Rchb.は、主に多肉質の葉を持つ草本植物や小低木で、白からさまざまな青の色合いまで非常に美しい花を咲かせ、果実は分裂果皮で、さまざまなナッツを生み出します。
  • Nolana L.、南アメリカ西部全域に分布する89種
• Physaleae Miersは Capsiceae の姉妹群である大きな族です。
  • 亜族 Iochrominae (Miers) Hunz. は、Physaleae 族内の分岐群で、主にアンデス山脈に分布し、6 属に分類される 37 種を含む。この亜族のメンバーは、魅力的な管状または回転花を咲かせる木質の低木または小木であることが特徴である。また、この亜族にはあらゆる花の種類が含まれており、花の多様性も非常に高い。花の色は、赤、オレンジ、黄色、緑、青、紫、白である。花冠は管状から回転しており、管の長さは種によって最大 8 倍の差がある。^[33]
    • Acnistus Schott は、新熱帯地域全体に分布する1種である。
    • ドナリア 属、アンデス山脈の5種
    • Eriolarynx Hunz.、アルゼンチンとボリビア産の3種
    • Iochroma Benth.、アンデス山脈産 24 種
    • サラチャ ・ルイス＆パヴ、アンデスの8種
    • Vassobia Rusby、南米の2種
  • 単系統亜族のPhysalinae (Miers) Hunz.には 10 属があり、黄色、白、または紫色の単生腋花を咲かせ、ミツバチによって受粉する草本または木本低木が含まれます。受粉が起こると、花冠は落ち、萼は成長中の莢を完全に覆うまで拡大します (萼は accrescent と呼ばれます)。多くの種では、萼は成熟すると黄色またはオレンジ色に変わります。果実には、赤や紫色のハイライトがあることが多い、緑がかったオレンジから黄橙色の種子が多数含まれています。^[34]
    • Alkekengi Mill. 、単型属。以前はPhysalis属( Physalis alkekengi L.)に含まれていた極東種
    • Brachistus Miers、メキシコと中央アメリカに生息する3種
    • Calliphysalis Whitson、米国南東部原産の単型属
    • Capsicophysalis (Bitter) Averett & M.Martínez、メキシコとグアテマラ産の単型属
    • Cataracta Zamora-Tav.、O.Vargas、M.Martínez、メキシコ産の単型属
    • Chamaesaracha (A.Gray) Benth. & Hook. には、メキシコと中央アメリカに10種が生息している。
    • ダルシアンサス属、ボリビアとペルー原産の1種のみの属
    • Leucophysalis Rydbergには、米国南西部とメキシコに生息する 3 種が含まれます。
    • Oryctes S. Watson、米国南西部に生息する単型属
    • Physalis L.は亜族最大の属で、アメリカ大陸の熱帯地域に94種が分布し、中国には1種が分布している。
    • Quincula Raf.は、米国南西部とメキシコに1種のみ生息する。
    • Schraderanthus Averett、メキシコとグアテマラ原産の単型属
    • Trozelia Raf.エクアドルとペルーの 2 種
    • Tzeltalia属はPhysalis 属から分離され、2 種がメキシコとグアテマラに分布している。
    • Witheringia L' Heritier属、新熱帯地域に15種が分布
  • Salpichroinae 亜族は、Physaleae の亜族で、1 属に分布する 16 種のアメリカ種が含まれます。
    • Nectouxia Kunth.、メキシコ固有の単型属
    • サルピクロア・ ミエールス属、アンデス山脈および南アメリカの他の地域に生息する15種
  • Withaninae 亜族は Physaleae 亜族の 1 つで、広範囲に分布し、9 つの属が含まれます。
    • Athenaea Sendtn.には南アメリカに生息する14種が含まれる。
    • Cuatresia Hunz.は11の新熱帯種を含む。分子生物学的研究によると、この属はDepreaやLarnaxとともに分類学上の位置が不明確である^[18]。
    • Deprea Raf.（55の新熱帯種）
    • Discopodium Hochst.熱帯アフリカに 2 種生息
    • Mellissia Hook. f. 、セントヘレナ島原産の単型属、一般名はセントヘレナ ボックスウッド（最近ウィザニア島に編入された属）
    • ハワイ産の 4 種を含むNothocestrum A.Gray
    • Tubocapsicum (Wettst.) Makino、中国にのみ固有種が1種ある
    • ウィタニア ・パウク（10種がカナリア諸島、アフリカ、ネパール原産
• ソラネアエ 族。Cyphomandra Sendtn.属、Normania Lowe 属、Triguera Cav.属、Lycopersicum Mill 属はSolanum 属に移された。したがって、この亜族は2つの属から構成される: ^[18]
  • Jaltomata Schltdl.には50の新熱帯種が含まれる
  • ナス 科最大の属であり、最も広い範囲に分布する被子植物の1つである。世界中に1,328種が分布している。

以下の属は、ナス科（ incertae sedis） 内のどの亜科にもまだ分類されていない。

• Atrichodendron Gagnep.、ベトナム産の単型属
• Duckeodendron Kuhlmannb、アマゾン熱帯雨林に生息する単型属
• Latua Phil.、チリ原産の単型属

ナス科には 98 属、約 2,700 種が含まれます。^[要出典]種の豊富さは計り知れませんが、属間での分布は均一ではありません。以下の表に示すように、最も重要な 8 つの属に 60% 以上の種が含まれます。ナス科を代表する属であるSolanum には、ナス科の全種の約 50% が含まれます。

ナス科（米語：/ ˌ s oʊ l ə ˈ n eɪ s i , - s i ˌ aɪ , - s i ˌ eɪ , - s i ˌ iː /）という名称は、新ラテン語のSolanum（タイプ属）+ -aceae（^{[35]現代の分類学における植物}科名の標準化された接尾辞）に由来する。属名は、ナス科（特にSolanum nigrum ）を指す古典ラテン語のsolanumに由来し、「おそらく sol（太陽）+ -anum （ -anusの中性）」から来ている。^[35]

ナス科の植物は南極を除くすべての大陸に生息していますが、最も多くの種が中央アメリカと南アメリカに生息しています。多様性の中心地はオーストラリアとアフリカにもあります。ナス科は砂漠から熱帯雨林まで、さまざまな生態系に生息しており、撹乱された地域に生息する二次植生によく見られます。一般に、この科の植物は熱帯および温帯に分布しています。^[要出典]

ジャガイモイモガ（Phthorimaea operculella）は、ナス科の植物、特にジャガイモ（Solanum tuberosum）を好んで食べる寡食性の昆虫です。雌のP. operculellaは葉に卵を産み、孵化した幼虫は葉の葉肉を食い荒らします。葉を食べた後、幼虫は植物の塊茎や根を食べます。^[36]

アルカロイドは、植物が二次代謝産物として生成する窒素有機物質で、低用量でも動物に対して強力な生理作用を示します。^[要出典] ナス科植物は、多様なアルカロイドを含むことで知られています。人間にとって、これらのアルカロイドは、望ましいもの、有毒なもの、またはその両方になります。ナス科植物に含まれるアルカロイドの中で最もよく知られているのはトロパンです。これらの物質を含む植物は、何世紀にもわたって毒物として使用されてきました。しかし、毒物として認識されているにもかかわらず、これらの物質の多くは貴重な薬効を持っています。多くの種には、スコポラミン、アトロピン、ヒヨスチアミン、ニコチンなど、多かれ少なかれ活性または毒性のあるさまざまなアルカロイドが含まれています。これらは、ヒヨス ( Hyoscyamus albus )、ベラドンナ ( Atropa belladonna )、チョウセンアサガオ ( Datura stramonium )、マンドレイク ( Mandragora autumnalis )、タバコなどの植物に含まれています。アルカロイドの主な種類は次のとおりです。

• ソラニン:苦味のある有毒な グリコアルカロイドで、化学式は C ₄₅ H ₇₃ NO _15です。炭水化物側鎖を持つアルカロイドのソラニジンによって生成されます。ジャガイモやトマトなど、さまざまなナス科の植物の葉、果実、塊茎に含まれています。ソラニンの生成は、草食動物に対する適応防御戦略であると考えられています。ソラニンによる物質中毒は、胃腸障害 (下痢、嘔吐、腹痛) と神経障害 (幻覚、頭痛) を特徴とします。半数致死量は体重 1 kg あたり 2 ～ 5 mg です。症状は摂取後 8 ～ 12 時間で現れます。たとえば、ジャガイモに含まれるこれらのグリコアルカロイドの量は、栽培中の環境条件、保管期間、品種によって大きく異なります。グリコアルカロイドの平均濃度はジャガイモ1gあたり0.075mgです。^{[37]ソラニンは、} Solanum nigrumやSolanum dulcamaraなどの種の果実、または緑色のジャガイモを食べた人に中毒を引き起こすことがあります。 ^{[38] [39]}

• トロパン: 「トロパン」という用語は、それらが見つかる属、アトロパ(ベラドンナ属) に由来しています。アトロパは、生命の糸を断ち切ったギリシャの運命の神アトロポスにちなんで名付けられました。この命名は、その毒性と致死性を反映しています。これらは、化学式 C ₈ H _{15 N の二環式有機窒素化合物 (} IUPAC命名法: 8-メチル-8-アザビシクロ [3.2.1] オクタン)です。これらのアルカロイドには、アトロピン、コカイン、スコポラミン、ヒヨスチアミンなどがあります。これらは、マンドレイク（Mandragora officinarumおよびM. autumnalis）、ヒヨスまたは悪臭ナス（Hyoscyamus niger）、ベラドンナ（Atropa belladonna）、ジムソンウィードまたはデビルズネア（Datura stramonium） 、キダチチョウセンアサガオ、その他ナス科の多くの種など、さまざまな種に含まれています。^[40]薬理学的には、これらは存在する中で最も強力な抗コリン剤であり、内因性神経伝達物質であるアセチルコリンによって伝達される神経信号を阻害します。より一般的には、多くの種類のアレルギー反応を止めることができます。過剰摂取の症状には、口渇、瞳孔散大、運動失調、尿閉、幻覚、けいれん、昏睡、死亡などがあります。一般的に使用されている眼科用薬剤であるアトロピンは、瞳孔を拡張し、眼球内部の検査を容易にします。実際、ルネッサンス期のイタリアの娼婦は、瞳孔を拡張させて目の大きさを誇張するために、ベラドンナの果実の果汁を使用していました (「ベラドンナ」はイタリア語で「美しい女性」を意味します)。トロパンは極めて毒性が強いにもかかわらず、極少量で投与すれば有用な薬剤です。これらは、サリンやVXなどの有機リン系殺虫剤や化学兵器への過剰曝露によって引き起こされるコリン作動性中毒を回復させることができます。 スコポラミン( Hyoscyamus muticusおよびScopolia carniolicaに含まれる) ）は、乗り物酔いの制吐剤として、または化学療法を受けた結果吐き気に苦しむ人のために使用されています。^{[41] [42]スコポラミンとヒヨスチアミンは、}副交感神経系に作用するため、薬理学と医学で最も広く使用されているトロパンアルカロイドです。アトロピンは中枢神経系と心臓に刺激作用を持ち、スコポラミンは鎮静作用を持ちます。これらのアルカロイドは他のクラスの化合物で置き換えることができないため、今でも需要があります。これが、アルカロイドの代謝、関与する酵素、およびそれらを生産する遺伝子に関する活発な研究分野が発展している理由の1つです。例えば、ヒヨスチアミン6-β-ヒドロキシラーゼは、トロパンの生合成経路の最後にスコポラミンの生成につながるヒヨスチアミンの水酸化を触媒します。この酵素は3つの種（ H. niger、A. belladonna、B. candida）から単離され、対応する遺伝子がクローン化されている。^{[43] [44] [45]}

• ニコチン: ニコチン（IUPAC命名法では( S )-3-(1-メチルピロリジン-2-イル)ピリジン）は、タバコ（Nicotiana tabacum ）で大量に生成されるピロリジンアルカロイドです。ナス、トマト、ジャガイモ、ピーマンなどの食用のナス科植物にもニコチンが含まれていますが、その濃度はタバコの10万分の1から100万分の1です。^{[46] [47]}ニコチンの植物における機能は、特に昆虫に対して非常に効果的な神経毒であるため、草食動物に対する防御として機能することです。実際、ニコチンは長年殺虫剤として使用されてきましたが、現在ではその使用はニコチンの構造から誘導された合成分子に置き換えられています。低濃度では、ニコチンは哺乳類の刺激剤として作用し、喫煙者の依存症を引き起こします。トロパンと同様に、コリン作動性ニューロンに作用しますが、効果は逆です（拮抗薬ではなく作動薬です）。他の ACh タンパク質よりもニコチン性アセチルコリン受容体に対する特異性が高いです。

• カプサイシン: カプサイシン ( IUPAC命名法では 8-メチル-N-バニリル-トランス-6-ノネンアミド) は、ニコチンやトロパンとは構造が異なります。唐辛子やハバネロを含むCapsicum属の種に含まれ、これらのスパイスのスコヴィル値を決定する有効成分です。この化合物は人間に対して目立った毒性はありません。しかし、大多数の哺乳類の特定の痛覚受容体、具体的には口腔粘膜やその他の上皮組織の熱の知覚に関連する受容体を刺激します。カプサイシンがこれらの粘膜に接触すると、火による火傷とほとんど変わらない灼熱感を引き起こします。カプサイシンは哺乳類にのみ影響し、鳥には影響しません。コショウの種子は鳥の消化管で生き残ることができます。種子が十分に成熟して発芽すると果実が鮮やかな色になり、鳥の注意を引き、種子を散布します。カプサイシン抽出物は、攻撃的な哺乳類に対する有効な抑止力である催涙スプレーの製造に使用されます。

ナス科には、ジャガイモ（Solanum tuberosum）、トマト（Solanum lycopersicum）、ピーマン（Capsicum annuum）、ナス（Solanum melongena）などの重要な食用種が含まれます。南米原産のNicotiana tabacumは、現在ではタバコ生産のために世界中で栽培されています。多くのナス科植物は、世界各地で重要な雑草です。ナス科植物の重要性は、栽培植物の病原体や病気を宿主とすることができるため、その存在によって収穫量の減少や収穫物の品質低下が進むことです。一例として、アザミウマを宿主として関連する栽培植物に被害を与えるAcnistus arborescensやBrowalia americana ^[48] 、そして後に栽培ナス科植物に伝染するさまざまな種類のウイルスを宿主とするDatura属の特定の種が挙げられます。 ^{[49]南アフリカの}Solanum mauritianumなどの雑草のいくつかの種は、非常に深刻な生態学的および経済的問題を引き起こしており、昆虫を利用した生物学的防除を開発することを目的とした研究が行われています。^[50]

ナス科に属する多種多様な植物種とその栽培品種は、観賞用の樹木、低木、一年草、多年草として栽培されています^{[51] 。}例としては、大きな垂れ下がったトランペット型の花を咲かせるBrugmansia × candida （「天使のトランペット」）や、非常に香りがよく、3日間で紫から白に色が変わるBrunfelsia latifolia などがあります。魅力的な花を咲かせるために栽培される他の低木種には、青紫色の花を咲かせるLycianthes rantonnetii（ブルーポテトブッシュまたはパラグアイナイトシェード）やNicotiana glauca （「木のタバコ」）があります。観賞用として栽培される他のナス科の種と属には、ペチュニア （Petunia × hybrida）、Lycium、Solanum、Cestrum、 Calibrachoa × hybrida、 Solandraがあります。ペチュニアとカリブラコアの交雑種（ペチュニア属の新種で、G. Boker & J. Shawの「ペチュニア」と呼ばれる）も観賞用として販売されている。 ^[52]他の多くの種、特にアルカロイドを生成する種は、薬理学や医学で使用されている（ニコチアナ、ヒヨス属、チョウセンアサガオ）。^[7]

この科に属する種の多くは、タバコやトマトも含め、生物学的基礎研究のためのモデル生物である。ナス科植物のゲノム研究の側面の 1 つは、同じ遺伝子とタンパク質の集合から、形態学的にも生態学的にも大きく異なる生物群がどのようにして生まれるのかを理解しようとする国際プロジェクトである。このプロジェクトの最初の目的は、トマトのゲノムの配列を決定することであった。これを実現するために、トマトの半数体ゲノムの 12 本の染色体はそれぞれ、異なる国の異なる配列決定センターに割り当てられた。そのため、染色体 1 と 10 は米国で、染色体 3 と 11 は中国で、染色体 2 は韓国で、染色体 4 は英国で、染色体 5 はインドで、染色体 7 はフランスで、染色体 8 は日本で、染色体 9 はスペインで、染色体 12 はイタリアで配列決定された。ミトコンドリアゲノムの配列決定はアルゼンチンで行われ、葉緑体ゲノムの配列決定は欧州連合で行われた。^{[53] [54]}

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