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植物学では、多年生（per- + -ennial 、「一年を通して」）という用語は、寿命の短い一年生植物や二年生植物と区別するために使われます。したがって、 2年以上生きる植物と定義されています。 [ 1 ]また、この用語は、木質の成長（幹の二次成長）がほとんどまたはまったくない植物を、厳密には多年生植物である樹木や低木と区別するためにも漠然と使われます。[ 2 ]植物種の約94%が多年生植物であると推定されています。[ 3 ]
春から夏にかけて成長して花を咲かせ、秋から冬にかけて枯れ、春に根茎やその他の越冬構造から再び芽を出す多年生植物（特に小型の花を咲かせる植物）は、草本性多年生植物として知られています。[ 4 ]ただし、地域の気候（気温、水分、土壌中の有機物含有量、微生物）の厳しさによっては、自生地では多年生植物である植物でも、園芸家はそれを一年草として扱い、種子、挿し木、または株分けによって毎年植え付けることがあります。たとえば、トマトのつるは、自然の熱帯/亜熱帯の生息地では数年間生きますが、地上部のバイオマスが冬を越せないため、温帯地域では一年草として栽培されます。
また、木質の茎を持たない常緑多年草もあり、例えばベルゲニアは一年を通して葉の覆いを保ちます。中間的な植物群として亜低木があり、ペンステモンのように冬でも痕跡的な木質構造を保持します。
多年生植物は、寿命が短い（数年のみ）ものもあれば、長いものもあります。多年生植物には、シダやゼニゴケなどの非開花植物から、ラン、イネ科植物、木本植物などの非常に多様な開花植物まで、幅広い植物群が含まれます。一度だけ開花・結実して枯れる植物は、単果性または一回結実性と呼ばれます。これらの種は、開花するまでに何年も生きることがあります。[ 6 ]例えば、センチュリープラントは、開花して枯れるまでに80年生き、高さ30メートルまで成長することができます。[ 7 ]しかし、ほとんどの多年生植物は多果性（または反復結実性）で、生涯にわたって多くの季節に開花します。[ 8 ]多年生植物は、一年生植物よりも多くの資源を根、冠、および次の年に生き続けることを可能にするその他の構造に投資します。多年生植物は、生育期に早く成長を開始して葉を出すことができ、一年生植物よりも高く成長できるため、競争上の優位性を持つことがよくあります。そうすることで、彼らはより効率的に空間を奪い合い、より多くの光を集めることができる。[ 9 ]
多年生植物は通常、種子ではなく栄養繁殖によって、1年から次の年まで生き延びるための構造を発達させます。これらの構造には、球根、塊茎、木質の冠、根茎、冬芽、木質の茎、冠などがあり、寒冷期や乾燥期の休眠期間を生き延びることができます。これらの構造は通常、休眠期間が終わって新しい成長が始まると使用される炭水化物を蓄えます。 [ 10 ]一年中温暖な気候では、多年生植物は継続的に成長することができます。 [ 11 ]多年生植物とは対照的に、1つの生育期でライフサイクルを完了する一年生植物は、次の世代として種子を生産して枯死します。[ 12 ]種子は、気候によっては、寒冷期や乾燥期を生き延びたり、散布後すぐに発芽したりします。
多年生植物の中には、一年中葉を保つものがあります。これらは常緑多年生植物です。落葉多年生植物は、一年のうち一部の期間にすべての葉を落とします。[ 13 ]落葉多年生植物には、草本植物と木本植物が含まれます。草本植物は、硬くて繊維質の成長がない茎を持ち、木本植物は、休眠期に地上で生き残る芽を持つ茎を持ちます。[ 14 ]多年生植物の中には、半落葉性のものがあり、冬または夏のどちらかで葉の一部を落とします。[ 15 ]落葉多年生植物は、寒すぎたり乾燥しすぎたりするなど、光合成に適さない生育条件になると葉を落とします。世界の多くの地域では、季節は温暖期と寒冷期ではなく、湿潤期と乾燥期として表現され、落葉多年生植物は乾季に葉を落とします。[ 16 ]
多年生植物の中には、地下に不定芽、球根、冠、または茎を生やす根を持つため、山火事から守られているものがあります。[ 17 ]樹木や低木などの他の多年生植物は、茎を保護する厚いコルク層を持っている場合があります。世界の温帯および高山地域の草本多年生植物は、冬の寒さに耐えることができます。
多年生植物は長期間休眠状態を保ち、環境がより適した状態になると成長と繁殖を再開する一方、ほとんどの一年生植物は1回の生育期間中にライフサイクルを完了し、二年生植物は2回の生育期間を持つ。
多年生植物の分裂組織は、環境状況（季節など）、生殖、発達段階によって生成されるホルモンと相互作用し、成長や開花能力を開始および停止します。成長能力と実際の成長作業の間には区別があります。たとえば、ほとんどの樹木は冬の間に成長能力を取り戻しますが、春と夏の月まで物理的な成長を開始しません。休眠の開始は、花がしおれること、樹木の葉が落ちること、開花植物と芽出し植物の両方で生殖が停止することによって、多年生植物で確認できます。[ 18 ]
多年生植物は比較的大きな種子を生産することがあり、それによってより大きな苗木が育ち、他の植物との競争に有利になるという利点がある。また、多年生植物は長年にわたって種子を生産する。
低温順化の重要な側面は、DNA修復遺伝子の過剰発現である。[ 19 ]普通コムギTriticum aestivumの多年生近縁種であるThinopyrum intermedium では、凍結ストレス条件下では、2 つの DNA 修復遺伝子 (1 つの遺伝子産物はフォトリアーゼ、もう 1 つはヌクレオチド除去修復に関与するタンパク質) の発現が大幅に増加することが示されている。[ 19 ]
栽培されている多年生植物には、食用果実のために栽培される果樹などの木本植物、景観装飾として栽培される低木や樹木、アスパラガス、ルバーブ、イチゴなどの草本性食用作物、トマト、ナス、コリウスなど寒冷地では耐寒性のない亜熱帯植物（寒冷地では一年草として扱われる）などがある。[ 20 ]また、多年生植物には、球根植物（チューリップ、スイセン、グラジオラスなど）、芝生、その他の地被植物（ツルニチニチソウ[ a ]やディコンドラなど）など、開花やその他の観賞価値のために栽培される植物も含まれる。[ 24 ]
植物の種類ごとに分け方を変える必要があります。たとえば、デイリリー、シベリアアヤメ、イネ科植物などの繊維状の根系を持つ植物は、2本の園芸用フォークを背中合わせに差し込んでこじ開けるか、ナイフで切り分けることができます。しかし、ヒゲアヤメなどの植物は根茎の根系を持っています。これらの根系は、根茎の先端が地面から少し上に出るように植え、翌年の葉が見えるようにします。多年草を株分けする目的は、庭で同じ種類の植物の量を増やすことです。[ 25 ] 2019年には、米国で9億ドル以上の鉢植えの多年草が販売されました。[ 26 ]
人類の大部分は一年生穀物作物の種子の再播種（自然または人間の手作業による）によって養われているが、多年生作物は数多くの利点をもたらす。[ 27 ]多年生植物は、土壌を保持して浸食を防ぎ、溶存窒素が地下水や地表水を汚染する前に捕捉し、雑草との競争に打ち勝つ（除草剤の必要性を減らす）ことができる深く広範囲に及ぶ根系を持つことが多い。多年生植物のこれらの潜在的な利点により、多年生種の種子収量を増やすための新たな試みが行われており、[ 28 ]その結果、新しい多年生穀物作物が作られる可能性がある。[ 29 ]開発中の新しい多年生作物の例としては、多年生イネと中間小麦草がある。2018年に開発された多年生イネは、8年連続の収穫で評価したところ、2023年に再播種された一年生イネと同様の収量を示したと報告されている。[ 30 ]
多年生植物は、陸上や淡水域の多くの自然生態系で優占種となっており、浅い海水域に生育する種はごくわずか（例えばアマモ属など）に過ぎません。草本性の多年生植物は、樹木や低木が生育するには火災が発生しやすい環境で特に優占種となっています。例えば、草原やステップの植物のほとんどは多年生植物です。また、樹木の生育には寒すぎるツンドラでも多年生植物が優占種となっています。森林に生育する植物は、樹木や低木を含め、ほぼすべて多年生植物です。
多年生植物は、特に安定した資源の乏しい条件下では、長期的に見てより優れた競争力を持つことが多い。これは、土壌のより深いところにある水や土壌栄養素にアクセスできる大きな根系が発達することと、春に早く芽を出すことによる。一年生植物は、成長と繁殖速度が速いため、撹乱された環境では有利である。[ 31 ]
各セクションには、そのトピックに関連する種の短いリストが掲載されています。これらはあくまで例であり、実際のリストは数冊の本になるほど膨大な量になります。
観賞用の花を咲かせるために栽培される多年草には、非常に多くの種と種類があります。[ 33 ]いくつかの例を挙げると次のようになります。
多くの野菜は熱帯気候では多年生植物として生育できますが、寒冷地では枯れてしまいます。[ 37 ]より完全に多年生の野菜の例としては、以下のようなものがあります。
水生植物の多くは多年生ですが、木質組織を持たないものも多くあります。例としては以下のようなものがあります。
