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タラスピ・アルベンセ（学名：Thlaspi arvense）は、一般的にフィールドペニークレス（学名：field pennycress）として知られており、 [ 1 ]アブラナ科（Brassicaceae）に属する顕花植物です。ユーラシア大陸原産で、北アメリカの大部分と原産地では一般的な雑草となっています。
Thlaspi arvenseは、悪臭を放つ無毛の一年生植物で、高さは最大60 cm (24インチ)まで成長し、直立した枝を持ちます。 [ 2 ]茎の葉は矢じり形で、細長く、鋸歯があります。5 月から 7 月にかけて、4 枚の萼片と 4 枚の長い花弁を持つ小さな白い花の総状花序または穂状花序を咲かせます。 [ 3 ]その後、先端に深い切れ込みのある丸くて平らな翼のある莢ができます。[ 2 ] : 141大きさは1 cm (0.39インチ)です。莢の中には小さな茶黒色の種子が入っています。[ 3 ]
ペニークレスの一般名「ペニークレス」は、種子の形が古いイギリスのペニーに似ていることから名付けられました。[ 3 ]他の英語の一般名には、スティンクウィード、バスタードクレス、ファンウィード、フィールドペニークレス、フレンチウィード、ミトリダテマスタードなどがあります。ペニークレスは、葉を絞ると不快な臭いがする一年生の越冬草です。環境条件によって40～80cmまで成長します。4枚の花弁を持つ白、ラベンダー、またはピンクの花が5～8個の種子の間に発達します。染色体の数は2倍です。[ 4 ]ペニークレスは、平らで円形の切れ込みのある莢を持っています。種子は油分が多く、バイオ燃料生産の潜在的な原料として注目されています。
ペニークレスは秋に植えられ発芽し、小さなロゼットの状態で越冬します。[ 5 ]中央の茎と上部の側茎の先端には、小さな白い花が直立した総状花序を形成します。花は自家受粉し、最大14個の種子が入った、1セント硬貨大のハート型の平たい種子鞘を形成します。それぞれの濃い茶色の種子は楕円形で、キャメリーナの種子（Camelina sativa）よりわずかに大きいです。[ 6 ] ペニークレスは、米国中西部の大部分と世界中で冬生一年草として生育します。[ 5 ]
ツルムラサキはユーラシアの温帯地域原産で、その多くでは古代植物（古代に導入された植物）である。北アメリカにも帰化しており、極地周辺に分布していると考えられる。[ 7 ]
ヨーロッパ全域に分布している（アイスランド、フェロー諸島、スバールバル諸島には生息しておらず、北極圏や地中海沿岸の大陸部では比較的稀で、ポルトガルや地中海の島々には生息していない）。[ 8 ] [ 9 ]その領域は、大コーカサス、アルメニア高地、イラン北西部、カザフスタン、シベリア南部、ハバロフスク地方と沿海地方の太平洋沿岸、アルタイ山脈、天山山脈、パミール高原、朝鮮半島、日本列島、[ 10 ]中国の最南東の省を除くすべての地域、[ 11 ]南アジア北部の山々[ 10 ] (ネパールの一部では標高 2000～4600 m、[ 12 ]インドのジャンムー・カシミール州とラダック地方、パキスタンのチトラル、ハザラ、クラム渓谷、そして南はラワルピンディ地区まで)、[ 13 ]およびエチオピア[ 10 ]に広がっている。
オーストラリアやアメリカ大陸にも導入されている。 [ 11 ]アメリカ合衆国北部では、耕作地、休耕地、道路や鉄道沿いの地域、菜園、雑草の生い茂った牧草地、荒地などに生育している。この植物は攪乱された地域を好み、より質の高い自然生息地に侵入する能力は低い。[ 6 ]
ペニークレスはさまざまな気候でよく育ちます。北半球では冬の間に種子を生産できます。米国と地中海沿岸では、一般的に10月に播種され、5月/6月に収穫できます。収量ポテンシャルに達するには、約300mmの降水量が必要です。[ 14 ]ペニークレスは水利用効率がかなり低く、0.45kgの種子を生産するのに405リットルの水が必要です。[ 15 ]水の供給が限られていると収量が低下します。一般的に、ペニークレスは灌漑のない乾燥環境にはあまり適していません。[ 16 ]
ペニークレス（イヌガラシ）は耕作地や荒地の雑草です。[ 9 ] ドイツで行われた研究では、ペニークレスとトウモロコシの二毛作システムは、カラシナとトウモロコシ、緑休耕地とトウモロコシ、裸地休耕地とトウモロコシの二毛作システムよりも、クモの多様性をより大きく向上させることが示されています。[ 17 ]トウモロコシの輪作にペニークレスを加えると、カラシナ（ Sinapis alba ）とトウモロコシの輪作、緑休耕地とトウモロコシの輪作、裸地休耕地とトウモロコシの輪作 よりも、オサムシの多様性をより効果的に増加させ、安定させました。これは主に、生育期間を通して植物の被覆が均一であったためです。したがって、ペニークレスを二毛作したバイオエネルギーは、オサムシの多様性を支える可能性があります。[ 17 ]
ペニークレスは、総合的な雑草管理戦略の一部として利用できます。[ 18 ]秋に植えると、早春の地被植物となり、シロザ（Chenopodium album）、オオブタクサ（Ambrosia trifida）、オオイヌタデ（Amaranthus tuberculatus）などの春に発芽する攻撃的な雑草を抑制できます。[ 18 ] Johnson ら（2015）は、ペニークレスの播種量と混植作物を考慮すると、雑草抑制は地被植物ではなくアレロパシー化合物によって引き起こされた可能性があると推測しました。[ 18 ]
現在の研究では、ヨーロッパでは1平方メートルあたり1500粒の種子の播種率が推奨されているのに対し、米国では1平方メートルあたり672粒の種子が推奨されている。このばらつきは気候の違いによるものである。[ 4 ]推奨される播種深度は約1cmである。ペニークレスは発芽率を高めるために約25～40mmの水を必要とし、寒冷で湿潤な環境を好む。[ 15 ]
収量を増やすために、いくつかの研究ではペニークレスへの施肥の効果を評価した。一般的に、ペニークレスのような被覆作物は、利用可能な栄養素を吸収して流出を防ぐために使用される。硝酸塩と硫黄の施肥はペニークレスの種子収量にプラスの効果があったが、施肥処理では十分な収量は得られなかった。[ 15 ]
ペニークレスは、穀物/トウモロコシや大豆の生産に使用される一般的な機械で収穫できます。そのため、多くの輪作体系に組み込むのに適しています。ペニークレスは冬の間に栽培されるため、他のすべての作物の収穫が年間の異なる時期に行われるのとは異なり、春には収穫用のコンバインが利用可能になります。生産作物として栽培されているペニークレスの種子収量は現在、1000 kg/haから1500 kg/haの範囲です[ 19 ]。
米国中東部では、一般的な輪作はダイズとトウモロコシです。収穫後、畑は休耕地として維持されます。ペニークレスは、ダイズの前に栽培すると、特に油の生産に適しているようです。冬期に栽培され、春に収穫される被覆作物として、土壌侵食を効果的に軽減し、栄養素の流出を防ぎ、土壌構造を改善し、生物多様性を高めることができます。[ 17 ] [ 14 ]栽培に必要な機械は、トウモロコシとダイズの生産に使用されるものと同じであるため、この地域ですでに利用可能です。[ 4 ]米国中西部では、ダイズとトウモロコシとの輪作作物としてペニークレスを使用すると、他のマメ科植物ほど効果的ではありませんが、ダイズシストセンチュウ（Heterodera glycines）の病原体を維持します。[ 20 ]
ペニークレスを油糧作物として栽培する最初の試みは1994年に行われた。しかし、2002年以降、ペニークレスを「有害な雑草」ではなく、潜在的な油糧作物としてますます考えられている。[ 4 ]エルカ酸含有量が 高い（種子油総乾物1kgあたり300g以上）ため、在来種の油は食用には適さない。ペニークレスの在来種にはグルコシノレートも含まれており、食用としての使用は好ましくない。[ 4 ]近年、ペニークレス油はジェット燃料やバイオディーゼル生産の原料として大きな注目を集めている。[ 21 ]エルカ酸含有量の高い油は特にジェット燃料生産に適している。[ 22 ]油の特性は降水量などの特定の環境条件に大きく影響される。[ 4 ]
エルカ酸含有量が高いため、種子は食用には適していません。代わりに、バイオマスは家畜の飼料として使用できます。低温条件下での成長が速いため、2番目の作物として飼料として使用するのに適しています。[ 4 ]バイオマス生産量が少ないため、飼料生産のためにペニークレスの栽培に集中することは望ましくありません。
ツルムラサキは苦味があり、通常は苦味を取り除くために軽く茹でられます。主にサラダに使われ、サンドイッチのスプレッドにも使われることがあります。独特の風味があると言われています。[ 23 ]
ペニークレスは、再生可能燃料の生産のための油糧種子作物として開発されている。[ 24 ] [ 25 ]この種は秋に植えることができ、発芽して越冬できる栄養塊を形成する。春には、油分を豊富に含む種子を収穫してバイオディーゼルの原料として使用できる。
ペニークレスは、モデル植物種であるシロイヌナズナと近縁である。研究者たちは、バイオ燃料作物としてのペニークレスの潜在的な利用を向上させるために、ペニークレスの遺伝学の研究を開始した。例えば、ペニークレスのトランスクリプトームの配列が決定されている。[ 26 ]
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