Etilen je esencijalni biljni hormon u niskim koncentracijama. Koncentracije u polju retko prelaze 5 nmol⋅mol −1 (0,005 ppm), ali se može akumulirati kao gas u zatvorenim, zatvorenim sredinama. Ovi povišeni nivoi mogu smanjiti rast i prinos.
Etilen reguliše širok spektar razvojnih procesa i ima važnu ulogu u odgovorima na abiotički i biotički stres. Nizak nivo etilena povećava površinu lista kod nekih vrsta i stupa u interakciju sa drugim biljnim hormonima kako bi regulisao mirovanje semena i klijanje. Najpoznatiji efekat etilena je na listove i cvetove i starenje.
Razvoj cvetova i plodova je posebno osetljiv na etilen. U većini biljaka postoji prolazno povećanje proizvodnje etilena i povećanje gena koji kodiraju proteine koji se vezuju za etilen nakon anteze.
Temperatura menja sintezu etilena i ima potencijal da utiče na osetljivost biljaka useva na etilen u zatvorenim staklenicima i zatvorenim okruženjima. Stres od niske temperature povećava sintezu etilena u biljkama osetljivim na hlađenje, a visokotemperaturni stres je prouzrokovao abortus zrna kod ozime pšenice. Pobačaj jezgra nije se desio kod biljaka koje su tretirane inhibitorom etilenskog receptora 1-metilciklopropanom (1-MCP).
Tražili smo da utvrdimo uticaj etilena na vegetativni i reproduktivni rast paradajza (Solanum licopersicum L.), kao i da li je osetljivost promenjena temperaturom. Pretpostavili smo da će osetljivost na etilen biti smanjena na niskoj temperaturi. Paradajz je korišćen u ovom istraživanju jer je njihov odgovor na etilen dobro proučavan, razvijeni su mutanti neosetljivi na etilen i osetljivi su na niske nivoe etilena koji se obično nalaze na ISS.
Proučavali smo osetljivost paradajza na etilen (Solanum licopersicum L. cv. MicroTina) korišćenjem jedinstvenog sistema sa 12 komora. Nivoi etilena od 0, 20 i 40 nmol⋅mol -1 (delova na milijardu) su održavani tokom životnog ciklusa, na temperaturi vazduha od 22°C ili 28°C. Prinos crvenog voća bio je tri puta veći na 22°C nego na 28°C.
Naš rad u kojem su navedeni rezultati „Povišeni atmosferski etilen i visoka temperatura nezavisno inhibiraju zametanje voća, ali ne i vegetativni rast paradajza“, objavljen je u HortScience-u.
Otkrili smo da je postojao stalni pad prinosa sa povećanjem koncentracije etilena, ali je vegetativni rast smanjen za manje od 10% u bilo kom tretmanu. Najveća koncentracija etilena smanjila je prinos na 11% kontrole na 22°C i na 4% kontrole na 28°C; srednji nivo etilena je smanjio prinos na 51% kontrole na 22°C i 37% na 28°C. Bez obzira na temperaturu, filtriranje etilena u zatvorenim sredinama na ispod 20 nmol⋅mol −1 je neophodno da bi se postiglo normalno zametanje plodova i prinos paradajza.
Prema F. Mitchell Vestmorelandu, koautoru u radu, „Pre dvadeset godina otkrili smo da je set semena pšenice blokiran nivoom etilena na Međunarodnoj svemirskoj stanici. Etilen nije toksičan za ljude i NASA-ini naučnici o kvalitetu vazduha su bili ne prateći ga na ISS.Ovaj nalaz je podstakao zahtev za predloge za efekte etilena na prehrambene useve.
„Uz podršku NASA-e, dizajnirali smo i izgradili automatizovani sistem za kontinuirano praćenje i kontrolu etilena na nivou ppb u 10 komora za rast biljaka. Biljke sintetišu etilen tokom svog životnog ciklusa, a on se akumulira u zatvorenim sredinama. Ovi nalazi informišu zahteve za filtriranje vazduha za sistemi za proizvodnju hrane u zatvorenom okruženju, u svemiru i na Zemlji“.
