Etilen (C2H4) – Ethylene

1. Ethylene (Etilen) là gì? Nguồn gốc phát hiện và đặc tính của Ethylene (Etilen)

– Ethylene (Etilen) là một chất khí đơn giản (CH₂=CH₂).

Ethylene (Etilen)

– Năm 1917 lần đầu con người phát hiện ra Ethylene (Etilen) có tác dụng kích thích quả chín.

– Từ 1933-1937 có nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học chứng tỏ nó được sản sinh ra trong thành phần của thực vật, chủ yếu trong thành phần của các loại quả.

– Nhà khoa học Crocker (1935) và các cộng sự (người Mỹ) đề nghị Ethylene (Etilen) là một hoomon thúc đẩy sự chín. Trong các lần nghiên cứu tiếp theo các nhà khoa học sử dụng phương pháp phân tích cực nhậy đã phát hiện ra Ethylene (Etilen) có mặt ở trong tất cả các mô của cây. Etilen là một hoạt chất tự nhiên sinh ra trong quá trình trao đổi chất của cây. Tuy nhiên, ngày nay người ta đều thừa nhận eyilen là một phytohoocmon của thực vật vì nó được hình thành với một lượng nhỏ ở trong cây, nó có thể vận chuyển trong các tế bào bằng hình thức khuếch tán và đặc biệt nó gây hiệu quả sinh lí của cây trong suốt quá trình phát triển cá thể của chúng.

2. Hiệu ứng sinh học của Ethylene (Etilen)

(Hiệu ứng sinh lý của Ethylene (Etilen) thể hiện trong khoảng nồng độ trong không khí từ 0,01 đến 10µl/l đối với nhiều hiện tượng).

• Ethylene (Etilen) và quá trình chín của quả

Quả chín nhanh hơn dưới tác động của Ethylene (Etilen). Ví dụ: quả táo đang chín thúc quả chuối được đặt gần nó chín nhanh hơn. Để làm chậm quá trình chín (bảo quản thương mại), người ta hạn chế sự tổng hợp Ethylene (Etilen) bằng cách rút dần khí này ra theo độ chín của quả, hoặc hạ thấp nhiệt độ và giảm độ thoáng.

• Ethylene (Etilen) và hiện tượng rơi rụng

Hiện tượng rụng (hoa, quả, cành, lá) bắt đầu từ sự gãy cuống. Sự gãy cuống phụ thuộc vào tương quan Ethylene (Etilen)/auxin. Ethylene (Etilen) kích thích, còn auxin lại ức chế lại sự rụng. sự rơi rụng lá hiện tượng sinh lí bình thường, quan trọng trong đời sống của số lớn các loài cây lâu năm, là phản ứng thích nghi của cơ thể đối với mùa bất lợi và tái tạo bộ máy quang hợp khi mùa thuận lợi đến.

• Ethylene (Etilen) và sự ứng động

Ethylene (Etilen) và auxin gây ra hiện tượng vận động cảm ứng ở thực vật, trong đó auxin tác động gián tiếp bằng cách cảm ứng sự tổng hợp Ethylene (Etilen). Ví dụ: điều kiện ngập nước hay thiếu oxy trong vùng bao quanh rễ cây cà chua làm tăng sự tổng hợp Ethylene (Etilen) trong cành, dẫn đến hiện tượng vận động cảm ứng.

• Ethylene (Etilen) và sự giãn tế bào theo hướng bên

Phản ứng của cây mầm đậu Hà lan vàng úa (mọc trong tối) đối với Ethylene (Etilen). Với nồng độ khoảng 0,1ml/l Ethylene (Etilen) làm biến đổi hình mẫu bằng cách giảm tốc độ sinh trưởng dãn dài và tăng sự dãn bên dẫn đến hiện tượng to miền bên dưới móc câu.

• Ethylene (Etilen) phá ngủ của hạt và chồi một số loài cây

Ethylene (Etilen) phá ngủ và khởi động nảy mầm của hạt ngụ cốc. Trong hạt đậu phộng, lượng Ethylene (Etilen) được sản sinh ra và tốc độ nảy mầm tương quan chặt với nhau. Ethylene (Etilen) tăng tốc độ nảy mầm một số loài cây. Ethylene (Etilen) phá ngủ của chồi. Đôi khi Ethylene (Etilen) được sự dụng để thúc đẩy nảy mầm củ khoai tây và các loại căn hành.

• Ethylene (Etilen) cảm ứng ra hoa

– Nhiều năm qua người ta đã quan sát rằng khói từ gỗ thúc đẩy trổ hoa trong cây khóm và xoài. Ngày nay người ta biết rằng Ethylene (Etilen) là thành phần cơ bản trong khói gia tăng quá trình trổ hoa. Ethylene (Etilen) trong phần lớn trường hợp ức chế trổ hoa; tuy nhiên nó có ảnh hưởng kích thích trong cây khóm (dứa), xoài và vải.

– Cây có thể được xử lý với Ethylene (Etilen) trực tiếp hoặc thông qua việc xử dụng những chất phóng thích Ethylene (Etilen) như ethrel (2-chloroethyl phosphoric acid) là một dạng tổng hợp của Ethylene (Etilen) khi ở thể lỏng với pH thích hợp thì không sản xuất Ethylene (Etilen). Tuy nhiên, khi pH được nâng lên nó phân hủy để tạo thành Ethylene (Etilen) hoặc gián tiếp với auxin nó kích thích sản sinh Ethylene (Etilen) một cách tự nhiên.

– Đối với những cây đơn tính Ethylene (Etilen) có thể thay đổi giới tính của hoa đang phát triển. ví dụ sự hình thành hoa cái ở cây dưa chuột (Abeles và cộng sự, 1992).

• Ethylene (Etilen) tăng tốc già của lá:

Xử lý Ethylene (Etilen) đã tăng tốc độ già của lá. Gia tăng sự sản sinh ra Ethylene (Etilen) liên kết với hiện

tượng mất diệp lục và nhạt lá là những nét đặc trưng cho quá trình già của lá.

• Sự phát triển của cây con:

Năm 1901, Neljubow đã minh họa đáp ứng bộ ba cho thấy rằng Ethylene (Etilen) ức chế sự vươn

dài, kích thích sự nở rộng theo chiều ngang và sự phát triển theo chiều ngang. Ngày nay người ta biết rằng Ethylene (Etilen) có thể ức chế hoặc kích thích sự vươn dài của thân, rễ hoặc những cơ quan khác. Sự ức chế sự vươn dài đã có biểu hiện nhanh và có thể đảo ngược. Ethylene (Etilen) cũng có biểu hiện kích thích sự vươn dài ở thân và rễ. Tuy nhiên, điều nầy xảy ra ở tốc độ chậm hơn là sự ức chế. Thời gian giữa hai sự kiện kéo dài đã được ghi nhận trong nhiều nghiên cứu dẫn đến giả thuyết rằng sự kích thích sinh trưởng của Ethylene (Etilen) có thể là một ảnh hưởng gián tiếp.

• Trong nhiều trường hợp Ethylene (Etilen) kích thích sự xuất hiện rễ phụ ở cành giâm.

3. Cơ chế tác dụng của Ethylene (Etilen):

– Ethylene (Etilen) kích thích sự chín, có lẽ trước hết Ethylene (Etilen) làm tăng tính thấm của màng trong các tế bào thịt quả. Điều đó dẫn đến sự giải phóng các enzym vốn tách rời khỏi cơ chất do màng ngăn cách, có điều kiện tiếp xúc dễ dàng và gây nên những phản ứng có liên quan đến sự chín. Mặt khác Ethylene (Etilen) có ảnh hưởng hoạt hóa lên sự tổng hợp mới các enzym, gây những biến đổi trong quá trình chín: enzym hô hấp, enzym thay đổi hàm lượng axit hữu cơ, tanin, biến đổi các sản phẩm, gây mùi vị.

– Trường hợp Ethylene (Etilen) kích thích sự rụng, có thể là do nó kích thích sự tổng hợp xenluloza phân hủy tế bào trong các tầng rời.