エチレン生合成とは何ですか？
エチレンは、化学式C 2 h 4 を伴う炭素と水素の化合物です。これは、主にプラスチックの生産に使用するために石油化学産業によって大規模に製造された甘い臭いを備えた無色のガスです。エチレンは植物によっても生成され、重要な植物プロセスに多くの方法で影響を与えるホルモンとして作用します。このような小分子がホルモンとして活性であることは珍しいことです。植物のエチレン生合成は、害虫や病気による攻撃、干ばつ、組織への損傷など、さまざまなストレスに応じて行われます。その最もよく知られている効果は、リンゴ、バナナ、トマトなど、ある種の果物の熟成を早めることですが、柑橘系の果物ではありません。少なくとも古代エジプト人の時代から、いくつかの果物が打撲によってより速く熟成する可能性があることは知られていました。多くの場合、熟成を加速するために1つの果物を傷つけたり切ったりすることだけが必要です同じ容器に多数が保管されています。エチレンは1901年までこの反応の原因として特定されておらず、植物組織におけるエチレン生合成のプロセスの詳細が明らかになったのは20世紀後半だけでした。
エチレンはほとんどの植物で花の産生を阻害しますが、種子の発芽を促進し、「トリプル応答」として知られる興味深い方法で苗の発達に影響を与える可能性があります。暗い条件で栽培され、エチレンにさらされた苗木は、茎の特徴的な肥厚と短縮、頂端フックの曲率の増加を示します。これは、茎の先端の成長中心を保護する構造です。エチレンはまた、クロロフィルの破壊、秋の色に関連するアントシアニンと呼ばれる色素の産生、および葉の老化と脱落を促進します。化合物はガスであり、ほとんどのホルモンと同様に効果があるため非常に低い濃度では、植物組織を通して簡単に拡散する可能性があり、そのため、ある植物によるこの化合物の産生は近くの他の植物に影響を与える可能性があります。産業源や自動車エンジンのエチレンも植物に影響を与える可能性があります。
植物のエチレン生合成の出発点は、葉緑体で生成される必須アミノ酸であるメチオニンです。これは、アデノシン三リン酸（ATP）と反応して、S-Adometとも呼ばれるS-Adenosyl-L-メチオニン（SAM）を産生し、SAMシンセターゼと呼ばれる酵素によって触媒されます。さらなる反応により、SAMを1-アミノシクロプロパン-1-カルボン酸（ACC）に変換し、酵素ACCシンターゼによって触媒されます。最後に、ACCは酸素と反応して、酵素ACCオキシダーゼによって触媒されたエチレン、シアン化水素、二酸化炭素を生成します。シアン化水素は別の酵素によって無害な化合物に変換されるため、エチレン生合成は毒性化学物質を放出しません。
ACCシンターゼは、ストレスに応じて植物によって生成され、より多くのACCを引き起こし、結果として生成されますより多くのエチレン、生産される。ストレスは、昆虫の害虫や植物の病気による攻撃の形をとるか、干ばつ、風邪、洪水などの環境要因が原因である可能性があります。有害な化学物質もストレスを引き起こし、エチレン産生につながる可能性があります。
植物ホルモンオーキシンは、大量に存在する場合、エチレン産生を刺激します。 2,4-ジクロロフェノキシ酢酸（2,4-D）などのオーキシニック除草剤は、このホルモンの作用を模倣し、多くの植物でエチレン産生を引き起こします。これらの除草剤の正確な作用様式は明確ではありませんが、過度のエチレン産生が感受性種の植物の死に役割を果たす可能性があるようです。
植物におけるエチレン生合成の目的は、2011年の時点で、積極的な研究の分野です。このホルモンの幅広い効果を考えると、複数の役割がある可能性があります。苗の場合、土壌から苗木への耐性に反応して生成され、成長を引き起こすようになりました。成長中心を保護するのに役立つNSE。また、それが耐病性に役割を果たす可能性があるという証拠もあります。実験的研究は、エチレン反応を欠く植物がいくつかの疾患の影響を受けやすいことを示唆しています。