Penelitian terhadap etilen, pertama kali dilakukan oleh Neljubow dan Kriedermann, hasilnya menunjukkan gas etilen dapat membuat perubahan pada akar tanaman. Hasil penelitian Zimmermann et al menunjukkan bahwa etilen dapat mendukung terjadinya abscission pada daun, namun menurut Rodriquez, zat tersebut dapat mendukung proses pembungaan pada tanaman nanas.
Penelitian lain telah membuktikan tentang adanya kerja sama antara auxin dan etilen dalam pembengkakan (swelling) dan perakaran dengan cara mengaplikasikan auxin pada jaringan setelah etilen berperan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kehadiran auxin dapat menstimulasi produksi etilen.
Struktur Kimia dan Biosintesis Etilen
Struktur kimia etilen sangat sederhana yaitu terdiri dari 2 atom karbon dan 4 atom hidrogen
Biosintesis etilen terjadi didalam jaringan tanaman yaitu terjadi perubahan dari asam amino methionine atas bantuan cahaya dan FMN (Flavin Mono Nucleotide) menjadi Methionel. Senyawa tersebut mengalami perubahan atas bantuan cahaya dan FMN menjadi etilen, methyl disulphide, formie acid.
Peranan Etilen dalam Fisiologi Tanaman
Didalam proses fisiologis, etilen mempunyai peranan penting. Wereing dan Phillips telah mengelompokkan pengaruh etilen dalam fisiologi tanaman, yaitu :
- Mendukung respirasi climacteric dan pematangan buah
- Mendukung epinasti
- Menghambat perpanjangan batang (elengation growth) dan akar pada beberapa species tanaman walaupun etilen ini dapat menstimulasi perpanjangan batang, coleoptyle dan mesocotyle pada tanaman tertentu, misalnya Colletriche dan Padi.
- Menstimulasi perkecambahan
- Menstimulasi pertumbuhan secara isodiametrical lebih besar dibandingkan dengan pertumbuhan secara longitudinal.
- Mendukung terbentuknya bulu-bulu akar
- Mendukung terjadinya abscission pada daun
- Mendukung proses pembungaan pada nanas
- Mendukung adanya flower fading dalam persarian anggrek
- Menghambat transportasi auxin secara basipetal dan lateral
- Mekanisme timbal balik secara teratur dengan adanya auxin yaitu konsentrasi auxin yang tinggi menyebabkan terbentuknya etilen. Tetapi kehadiran etilen menyebabkan rendahnya konsentrasi auxin didalam jaringan.
Hubungannya dengan konsentrasi auxin, hormon tumbuh ini menentukan pembentukan protein yang diperlukan dalam aktivitas pertumbuhan, sedangkan rendahnya konsentrasi auxin, akan mendukung protein yang akan mengkatalisasi sintesis etilen dan precursor.
Peranan Etilen Dalam Proses Pematangan Buah
Barsen dalam Dilley telah mempelajari hubungan antara etilen dengan tingkat kematangan pada buah pear. Ia mengemukakan bahwa pematangan ini menjadi suatu sequential dalam proses kesinambungan kehidupan buah. Menurut konsep tersebut, etilen berpengaruh terhadap beberapa yang mengontrol pola normal dari proses pematangan.
Menurut Frenkel, sintesa protein diperlukan pada tingkat pematangan yang normal. Protein disintesa secepatnya dalam proses pematangan. Dari hasil eksperimen terhadap buah pear, memperlihatkan bahwa pematangan buah dan sintesa protein terhambat sebagai akibat perlakuan cycloheximide pada permulaan fase climacteric. Setelah cycloheximide hilang, ternyata sintesis etilen tidak mengalami hambatan.
Didalam proses pematangan, ribonucleic acid sintesis pun diperlukan. Dalam eksperimen menggunakan buah pear, buah tersebut ditreated, dengan actinomysin D pada tingkat pre climacteric, dari hasil eksperimen ini diperoleh petunjuk bahwa actinomysin D menghambat terbentuknya DNA yang bergantung pada RNA sintesis.
Imascshi mengemukakan bahwa etilen mendukung peningkatan aktivitas metabolisme dalam jaringan akar ubi jalar. Etilen yang berkonsentrasi 0,1 ppm, menstimulasi perkembangan peroxidase dan phenyl alanine ammonialyase. Penelitian lain mengemukakan bahwa perlakuan etilen pada kecambah kapan menstimulasi aktivitas peroksida dan IAA oksida.
Interaksi Etilen dengan Auxin dan Kinetin
Dari hasil penelitian terhadap tanaman kacang(pea), menunjukkan bahwa pembentukan etilen lebih tampak pada jaringan meristem tempat auxin dihasilkan. Disini IAA mengontrol pembentukan etilen dalam perpanjangan batang pea. Kehadiran kinetin dalam pertumbuhan tunas lateral dapat mengatasi penghambatan yang diakibatkan oleh IAA. Hasil penelitian lain menunjukkan bahwa adanya penghambatan transportasi auxin oleh endogenous etilen yang menyebabkan terjadinya abscission pada daun.