Éthylène (botanique)

L'éthylène a une longue histoire d'utilisation dans l'agriculture. Les anciens Égyptiens entaillaient les fruits de ficus sycomorus afin de stimuler la maturation (les blessures stimulent la production d'éthylène par les tissus végétaux)^[4]. Les anciens Chinois brûlaient de l'encens dans des pièces fermées pour favoriser la maturation des poires^[5]. Au XIXe siècle, les citadins ont remarqué que les fuites de gaz des lampadaires entraînaient un retard de croissance, la mort des fleurs et la chute prématurée des feuilles^[6]. En 1874, on a découvert que la fumée faisait fleurir les champs d'ananas. La fumée contient de l'éthylène, et une fois que cela a été réalisé, la fumée a été remplacée par de l'éthéphon ou de l'acide naphtalène acétique, qui induisent la production d'éthylène^[7].

L'étude scientifique de l'éthylène en tant que facteur de la physiologie végétale a commencé à la fin du XIXe siècle. En 1896, le botaniste russe Dimitry Neljubow a étudié la réponse des pois aux gaz éclairants auxquels ils montraient du mouvement. Il a découvert l'éthylène comme composant actif dans la source lumineuse qui stimulait le comportement du pois^[2]. Il rapporta sa découverte en 1901. Sarah Doubt montra également en 1917 que l'éthylène du gaz éclairant stimulait l'abscission^[8]. Les producteurs de citrons de Floride faisaient généralement mûrir leurs récoltes dans des hangars en allumant des lampes à pétrole, ce qui était à l'origine censé induire la maturation à cause de la chaleur. En 1924, Frank E. Denny découvrit que c'était la molécule d'éthylène émise par les lampes à pétrole qui induisait la maturation. Reportant dans la Botanical Gazette, il écrit :

L'éthylène a été très efficace pour obtenir le résultat souhaité, des concentrations aussi faibles qu'une partie (en volume) d'éthylène dans un million de parties d'air étant suffisantes pour faire jaunir les citrons verts en environ six à dix jours... De plus, la coloration avec de l'éthylène ou du gaz des réchauds à kérosène a causé la perte des "boutons" (calice, réceptacle et une partie du pédoncule) ... Le jaunissement des fruits traités à l'éthylène est devenu visible vers le troisième ou quatrième jour, et complètement jaune la couleur a été développée en six à dix jours. Les fruits non traités sont restés verts pendant la même période de temps^[9].

La même année, Denny a publié les détails expérimentaux séparément et a également montré expérimentalement que l'utilisation de l'éthylène était plus avantageuse que celle du kérosène. En 1934, le biologiste britannique Richard Gane a découvert que le constituant chimique des bananes mûres pouvait provoquer la maturation des bananes vertes, ainsi qu'une croissance plus rapide des pois^[10]. Il a montré que le même effet de croissance pouvait être induit par l'éthylène. Rapportant dans Nature que des fruits mûrs (dans ce cas, la pomme Worcester Pearmain) produisaient de l'éthylène, il a déclaré:

La quantité d'éthylène produite [par la pomme] est très faible - peut-être de l'ordre de 1 centimètre cube pendant toute la durée de vie du fruit ; et la cause de son activité biologique prodigieuse en si petite concentration est un problème pour des recherches ultérieures. Sa production par la pomme cesse ou est très réduite en l'absence d'oxygène^[11].

Il a ensuite montré que l'éthylène était également produit par d'autres fruits et que les éthylènes obtenus à partir de pommes pouvaient induire la germination des graines et la croissance des plantes dans différents légumes (mais pas dans les céréales). Ses conclusions n'ont pas été universellement acceptées par les autres scientifiques. Ils sont devenus plus convaincants lorsque William Crocker, Alfred Hitchcock et Percy Zimmerman ont rapporté en 1935 que l'éthylène agit de la même manière que les auxines en provoquant la croissance des plantes et la sénescence des tissus végétatifs. Ainsi, ils établissent que l'éthylène est une phytohormone^[12].