Etilen je spojina ogljika in vodika s kemijsko formulo C2H4. Je brezbarven plin sladkega vonja, ki ga v velikem obsegu proizvaja petrokemična industrija za uporabo predvsem v proizvodnji plastike. Etilen proizvajajo tudi rastline in deluje kot hormon, ki na več načinov vpliva na ključne rastlinske procese. Nenavadno je, da je tako majhna molekula aktivna kot hormon. Biosinteza etilena v rastlinah poteka kot odziv na različne obremenitve, vključno z napadi škodljivcev in bolezni, sušo in poškodbami tkiva.
Učinki etilena na rastline so številni in raznoliki. Njegov najbolj znan učinek je pospeševanje zorenja nekaterih vrst sadja, na primer jabolk, banan in paradižnika, ne pa tudi citrusov. Vsaj iz časa starih Egipčanov je bilo znano, da je mogoče nekatere plodove z modricami hitreje zoriti; pogosto je treba samo en plod zmodriti ali prerezati, da pospešimo zorenje velikega števila shranjenih v isti posodi. Etilen je bil identificiran kot vzrok za ta odziv šele leta 1901 in šele v poznem 20. stoletju so bile razkrite podrobnosti o procesu biosinteze etilena v rastlinskem tkivu.
Etilen zavira nastajanje cvetov pri večini rastlin, vendar spodbuja kalitev semen in lahko vpliva na razvoj sadik na zanimiv način, znan kot »trojni odziv«. Sadike, vzgojene v temnih razmerah in izpostavljene etilenu, kažejo značilno odebelitev in skrajšanje stebla ter povečano ukrivljenost apikalne kljuke – strukture, ki ščiti rastni center na konici stebla. Etilen spodbuja tudi uničenje klorofila, proizvodnjo pigmentov, imenovanih antocianini, ki so povezani z jesenskimi barvami, ter staranje in odpadanje listov. Ker je spojina plin in je – tako kot večina hormonov – učinkovita pri zelo nizkih koncentracijah, se lahko zlahka razprši skozi rastlinsko tkivo, zato lahko proizvodnja te spojine v eni rastlini vpliva na druge v bližini. Etilen iz industrijskih virov in avtomobilskih motorjev lahko vpliva tudi na rastline.
Izhodišče za biosintezo etilena v rastlinah je metionin, esencialna aminokislina, ki nastaja v kloroplastih. Ta reagira z adenozin trifosfatom (ATP), da nastane S-adenozil-L-metionin (SAM), znan tudi kot S-AdoMet, ki ga katalizira encim, imenovan SAM sintetaza. Nadaljnja reakcija pretvori SAM v 1-amino-ciklopropan-1-karboksilno kislino (ACC), ki jo katalizira encim ACC sintaza. Končno ACC reagira s kisikom, da nastane etilen, vodikov cianid in ogljikov dioksid, ki jih katalizira encim ACC oksidaza. Vodikov cianid se z drugim encimom pretvori v neškodljivo spojino, zato biosinteza etilena ne sprošča nobenih strupenih kemikalij.
ACC sintazo proizvajajo rastline kot odziv na stres, zaradi česar se proizvede več ACC in posledično več etilena. Stres je lahko v obliki napada škodljivcev žuželk ali rastlinskih bolezni ali pa je lahko posledica okoljskih dejavnikov, kot so suša, mraz ali poplave. Škodljive kemikalije lahko povzročijo tudi stres, kar vodi do proizvodnje etilena.
Rastlinski hormon avksin, če je prisoten v velikih količinah, spodbuja proizvodnjo etilena. Auksinski herbicidi, kot je 2,4-diklorofenoksiocetna kislina (2,4-D), posnemajo delovanje tega hormona in povzročajo proizvodnjo etilena v številnih rastlinah. Čeprav natančen način delovanja teh herbicidov ni jasen, se zdi, da lahko prekomerna proizvodnja etilena igra vlogo pri smrti rastlin pri občutljivih vrstah.
Namen biosinteze etilena v rastlinah je od leta 2011 področje aktivnih raziskav. Glede na širok razpon učinkov tega hormona je verjetno, da ima več vlog. V primeru sadik se zdi, da nastane kot odziv na odpornost tal na razvijajoče se sadike in da sproži odzive rasti, ki pomagajo zaščititi rastni center. Obstajajo tudi dokazi, da lahko igra vlogo pri odpornosti na bolezni; eksperimentalne študije kažejo, da so rastline, ki nimajo odziva na etilen, bolj dovzetne za nekatere bolezni.