เอทิลีน

เอทิลีน () เป็นฮอร์โมนพืชที่มีสภาพเป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้อง บทบาทที่สำคัญของเอทิลีนคือควบคุมกระบวนการเติบโตที่เกี่ยวข้องกับความชรา การหลุดร่วงของใบ ดอก ผล และควบคุมการเจริญของพืชเมื่ออยู่ในสภาวะที่ไม่เหมาะสม เอทิลีนมีผลต่อต้นกล้าของถั่ว 3 ลักษณะ (Triple response) ได้แก่ ยับยั้งความสูงของลำต้น ลำต้นหนาขึ้น เพิ่มการเติบโตในแนวราบ นอกจากนั้น ยังพบว่าการแผ่ขยายของแผ่นใบถูกยับยั้ง ส่วนเหนือใบเลี้ยงมีลักษณะโค้งงอเป็นตะขอ (epicotyl hook)

การสังเคราะห์เอทิลีน 

เกิดขึ้นได้ในส่วนต่างๆของพืชทั้งราก ลำต้น ใบ ผล เมล็ด และส่วนหัว แต่อัตราการสังเคราะห์จะขึ้นกับระยะเวลาในการเติบโต โดยเนื้อเยื่อที่แก่จะสังเคราะห์เอทิลีนมาก เช่น ผลไม้ที่กำลังสุก ในใบ ใบอ่อนจะผลิตเอทิลีนน้อยและจะเพิ่มขึ้นเมื่อใบแก่ขึ้นและจะมากที่สุดเมื่อใบใกล้ร่วง  เมื่อผลไม้เริ่มสังเคราะห์เอทิลีน ปริมาณเอทิลีนที่ผลิตอยู่ในระดับ 0.1 -1 ไมโครลิตร ซึ่งสามารถกระตุ้นให้ผลไม้เพิ่มอัตราการหายใจได้ เนื้อเยื่อที่ยังไม่แก่แต่เกิดบาดแผลหรือถูกรบกวนจะปล่อยเอทิลีนออกมาได้ภายในครึ่งชั่วโมง การถูกรบกวนโดยการกรีด (ในกรณีของต้นยาง) การติดเชื้อจุลินทรีย์ น้ำท่วม อากาศเย็นจัด ล้วนแต่กระตุ้นการผลิตเอทิลีนได้ทั้งสิ้นการผลิตเอทิลีนเกิดขึ้นได้ทุกส่วนในพืชชั้นสูง ทั้งที่ใบ ราก ลำต้น ดอก ผล และต้นกล้า 

 "การผลิตเอทิลีนถูกควบคุมด้วยปัจจัยทางพัฒนาการและสิ่งแวดล้อมจำนวนมาก ในช่วงชีวิตของพืช การผลิตเอทิลีนถูกชักนำด้วยระหว่างระยะของการเจริญเช่น การงอกของเมล็ด การสุกของผลไม้  การร่วงของใบ และ ความชราของดอกไม้ การผลิตเอทิลีนถูกชักนำด้วยกลไกภายนอกหลายประการ เช่น การเกิดบาดแผล ความกดดันทางสิ่งแวดล้อม และสารเคมี เช่น ออกซินและสารควบคุมการเจริญเติบโตอื่นๆ"

เอทิลีนผลิตจากกรดอะมิโนเมทไทโอนีน โดยเปลี่ยนรูปมาเป็น  S-adenosyl-L-methionine (SAM, หรือเรียก Adomet) ด้วยเอนไซม์ Met Adenosyltransferase SAM ถูกเปลี่ยนไปเป็น 1-aminocyclopropane-1-carboxylic-acid (ACC) ด้วยเอนไซม์ ACC synthase (ACS)การทำงานของ ACS เป็นตัวกำหนดอัตราการผลิตเอทิลีน การควบคุมการทำงานของเอนไซม์นี้เป็นกุญแจสำคัญในการควบคุมการผลิตเอทิลีน ขั้นตอนสุดท้ายต้องการออกซิเจนและเกี่ยวข้องกับการทำงานของเอนไซม์ ACC-oxidase (ACO) ซึ่งเดิมเรียกว่า Ethylene Forming Enzyme (EFE) การผลิตเอทิลีนถูกชักนำได้ด้วยเอทิลีนภายในและภายนอกลำต้น การสังเคราะห์ ACC เพิ่มขึ้นเมื่อมีออกซินระดับสูง โดยเฉพาะ กรดอินโดลอะซีติก และไซโตไคนิน ACC synthase ถูกยับยั้งด้วย กรดแอบไซซิก

การออกฤทธิ์ทางสรีรวิทยา 
 การตอบสนองต่อภาวะน้ำท่วมขัง พืชที่ถูกน้ำท่วมจะสังเคราะห์เอทิลีนได้มาก ทำให้พืชเกิดการเปลี่ยนแปลงคือ ใบเหลือง เหี่ยว หุบลู่ลง แล้วหลุดร่วง  
 การยับยั้งความยาวของราก ผลของเอทิลีนต่อรากจะแตกต่างกันไปในพืชแต่ละชนิด พืชที่เจริญในดินที่ระบายอากาศได้ดี จะผลิตเอทิลีนจำนวนน้อย และจะแสดงผลการอย่างชัดเจนเมื่อได้รับเอทิลีนจากภายนอก ส่วนพืชที่เจริญในพื้นที่ชุ่มน้ำ เช่น ข้าว รากพืชจะผลิตเอทิลีนในปริมาณที่สูงกว่า และทนต่อการได้รับเอทิลีนจากภายนอกน้อยกว่า 
 การยืดขยายความยาวของลำต้น เอทิลีนยับยั้งการยืดยาวของลำต้น ทำให้อ้วนหนาขึ้น พบมากในพืชใบเลี้ยงคู่ ส่วนยอดของลำต้นจะโค้งงอเป็นตะขอ 
 ผลต่อการเจริญของกิ่งและใบ เอทิลีนกดการเจริญของกิ่งและใบ  โดยเฉพาะบริเวณปล้อง เอทิลีนมีส่วนในการกระตุ้นการเกิดของใบ แต่เมื่อเกิดใบขึ้นแล้วจะยับยั้งการแผ่ขยายของใบ  (Dugardeyn, and Van Der Straeten, 2008)
 ผลต่อการออกดอก เอทิลีนชักนำการออกดอกของมะม่วงและพืชวงศ์สับปะรดในขณะที่ยับยั้งการออกดอกของพืชชนิดอื่นๆ ในพืชวงศ์แตง เอทิลีนปริมาณสูงส่งเสริมการเจริญของดอกเพศเมีย
 ทำให้กลีบดอกร่วงหลังจากการปฏิสนธิ โดยการถ่ายละอองเกสรทำให้มีการสังเคราะห์เอทิลีนสูงขึ้น ซึ่งเป็นผลจากการปล่อยออกซินในขณะละอองเรณูงอก ทำให้มีการปล่อยเอทิลีนมากขึ้น 
 ชักนำให้เกิดขนรากมากขึ้นด้วย 
  เร่งให้เกิดการสุกในแอปเปิล กล้วย มะม่วง แคนตาลูบและมะเขือเทศ โดยจะเพิ่มการผลิตเอทิลีนในระยะที่แก่เต็มที่แต่ยังเป็นสีเขียวอยู่ การเพิ่มขึ้นของเอทิลีนทำให้มีอัตราการหายใจเพิ่มขึ้น คลอโรฟิลล์สลายตัว การสร้างสารสี รส และกลิ่น การอ่อนตัวลงของเนื้อเยื่อ และเตรียมพร้อมสำหรับการหลุดร่วง  
 เอทิลีนถูกผลิตมากขึ้นเมื่อพืชติดเชื้อ เป็นไปได้ว่าเอทิลีนยับยั้งการกระจายตัวของเชื้อโรคโดยกระตุ้นให้ชิ้นส่วนนั้นของพืชหลุดร่วงไป

อ้างอิง 

 วันทนี สว่างอารมณ์. 2542. การเจริญและการเติบโตของพืช. พิมพ์ครั้งที่ 2. กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยราชภัฏบ้านสมเด็จเจ้าพระยา
 Bleecker, A.B., and Kende, H., 2000. Ethylene: A gaseous signal molecule in plants. Annual Review of Cell Developmental Biology. 16, 1-18
 Dugardeyn, J., and Van Der Straeten, D. 2008. Ethylene: Fine-tuning plant growth and development by stimulation and inhibition of elongation. Plant Science, 175, 59 -70

-0-

สรีรวิทยาของพืช
แอลคีน
ฮอร์โมนพืช