Ethylene, their discovery, structure, physiological effects and applications

Ethylene or C2H4 (ऐथिलीन):-

> It is the only gaseous hormone.

(यह एकमात्र गैसीय हार्मोन है।)

> It is found in ripening fruits.

(यह पक रहे फलों में पाया जाता है।)

> It is biosynthesized from the amino acid methionine.

(यह अमीनो अम्ल मेथिओनिन से जैवसंश्लेषित होता है।)

1. Discovery of Ethylene (ऐथिलीन की खोज):-

- Sarah Doubt (1917) discovered that ethylene stimulated abscission.

[सारा डाउट (1917) ने पाया कि एथिलीन ने विलगन को प्रेरित करता है।]

- Gane (1934) established that ethylene was natural product of ripening fruits and possibly stimulated fruit ripening.

[गेन (1934) ने स्थापित किया कि एथिलीन फलों को पकाने का प्राकृतिक उत्पाद है और संभवतः फलों के पकने को प्रेरित करता है।]

- Crocker and Knight (1908, 1913) identified ethylene as the active constituent of both, illuminating gas and tobacco smoke.

[क्रोकर और नाइट (1908, 1913) ने एथिलीन की पहचान गैस और तंबाकू के धुएँ को रोशन करने वाले दोनों के सक्रिय घटक के रूप में की।]

- With the discovery of gas chromatography, it became possible to estimate ethylene levels and soon after in 1969 ethylene came to be accepted as a plant hormone.

(गैस क्रोमैटोग्राफी की खोज के साथ, एथिलीन की मात्रा का अनुमान लगाना संभव हो गया और इसके तुरंत बाद 1969 में एथिलीन को पादप हार्मोन के रूप में स्वीकार किया जाने लगा।)

2. Structure of Ethylene (ऐथिलीन की संरचना):- Ethylene is a hydrocarbon. As the name suggests it has four atoms of hydrogen and two atoms of carbon connected with a double bond. 

(एथिलीन एक हाइड्रोकार्बन है। जैसा कि नाम से पता चलता है कि इसमें हाइड्रोजन के चार परमाणु होते हैं और कार्बन के दो परमाणु होते हैं जो द्विबंध द्वारा जुड़े रहते हैं।)

3. Physiological effects of Ethylene (एथिलीन के कार्यिकीय प्रभाव):- 

i. Fruit Ripening (फल को पकाना):- Its main function is to ripen fruits. The most commonly used chemical is called ethephon (2-chloro ethylphosphonic acid). It penetrates into the fruit and decomposes ethylene.

[इसका मुख्य कार्य फलों को पकाना है। सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले रसायन को इथेफॉन (2-क्लोरो एथिलफोस्फोनिक अम्ल) कहा जाता है। यह फल में प्रवेश करता है और विघटित होकर ऐथिलीन देता है।]

ii. Triple Response (त्रिक प्रतिक्रिया):- Ethylene  causes plants to have – 

(एथिलीन के कारण पौधों में होता है -)

i. Short shoots (छोटे प्ररोह):- Inhibition of stem elongation.

(तना की लंबाई में वृद्धि को रोकना।)

ii. Fat shoots (मोटे प्ररोह):- Stimulation of radial swelling of stems.

(तनों की व्यास में वृद्धि को प्रेरित करना।)

iii. Diageotropism (क्षैतिज गुरुत्वानुवर्तन):- Increased lateral root growth and horizon­tal growth of stems with respect to gravity.

(गुरुत्वाकर्षण के संबंध में पार्श्व जड़ वृद्धि और तनों की क्षैतिज वृद्धि।)

iii. Formation of Adventitious Roots and Root Hairs (अपस्थानिक जड़ों व मूल रोमों का निर्माण):- Ethylene induces formation of adventitious roots in plants from different plant parts such as leaf, stem, peduncle and even other roots. In many plants especially Arabidopsis, ethylene treatment promotes initiation of root hairs.

(एथिलीन पौधे के विभिन्न भागों जैसे पत्ती, तना, पुष्पावली वृन्त और यहां तक ​​कि अन्य जड़ों से पौधों में अपस्थानिक जड़ों के निर्माण को प्रेरित करता है। कई पौधों में, विशेष रूप से अरेबिडोप्सिस में, एथिलीन उपचार मूल रोमों की निर्माण को बढ़ावा देता है।)

iv. Inhibition of Root Growth (मूल वृद्धि को रोकना):- Ethylene is known to inhibit linear growth of roots of dicotyledonous plants.

(एथिलीन द्विबीजपत्री पौधों की जड़ों की प्राथमिक वृद्धि को बाधित करने के लिए जाना जाता है।)

v. Leaf Epinasty (पर्ण एपिनेस्टी):- When upper side (adaxial side) of the petiole of the leaf grows faster than the lower side (abaxial side), the leaf curves downward. This is called as epinasty. Ethylene causes leaf epinasty in tomato and other dicot plants such as potato, pea and sunflower. Young leaves are more sensitive than the older leaves. However, monocots do not exhibit this response.

[जब पत्ती के पर्णवृन्त का ऊपरी भाग निचले भाग की तुलना में तेजी से वृद्धि करता है, तो पत्ती नीचे की ओर मुड़ जाती है। इसे एपिनेस्टी कहा जाता है। एथिलीन टमाटर और अन्य द्विबीजपत्री पौधों जैसे आलू, मटर और सूरजमुखी में पर्ण एपिनेस्टी का कारण बनता है। नई पत्तियाँ पुरानी पत्तियों की तुलना में अधिक संवेदनशील होती हैं। हालाँकि, एकबीजपत्री इस प्रतिक्रिया को प्रदर्शित नहीं करते हैं।]

vi. Flowering (पुष्पन):- Ethylene is known to inhibit flowering in plants.

(एथिलीन पौधों में पुष्पन को रोकने के लिए जाना जाता है।)

vii. Sex Expression (लिंग अभिव्यक्ति):- In monoecious species especially some cucurbits like cucumber, pumpkin, squash and melon; ethylene strongly promotes formation of female flowers thereby suppressing the number of male flowers considerably.

(द्विलिंगाश्रयी जातियों में, विशेष रूप से ककड़ी, कद्दू, चप्पन कद्दू और खरबूजे जैसे कुछ कुकुरबिट्स में, एथिलीन दृढ़ता से मादा पुष्पों के निर्माण को बढ़ावा देता है जिससे नर पुष्पों की संख्या काफी कम हो जाती है।)

viii. Senescence (जीर्णता):- Ethylene enhances senescence of leaves and flowers in plants. In senescence, concentra­tion of endogenous ethylene increases with decrease in conc. of cytokinins and it is now generally held that a balance between these two phytohormones controls senescence.

(एथिलीन पौधों में पत्तियों और पुष्पों की जीर्णता को बढ़ाता है। जीर्णता में, साइटोकाइनिन की सांद्रता में कमी के साथ अंतर्जात एथिलीन की सान्द्रता में कमी आती है।  और अब यह आम तौर पर माना जाता है कि इन दो पादप होर्मोन के बीच संतुलन जीर्णता को नियंत्रित करता है।)

ix. Abscission of Leaves (पत्तियों का विलगन):- Ethylene promotes abscission of leaves in plants. Older leaves are more sensitive than the younger ones.

(एथिलीन पौधों में पत्तियों के विलगन को बढ़ावा देता है। नई पत्तियों की तुलना में पुरानी पत्तियाँ अधिक संवेदनशील होती हैं।)

x. Breaking Dormancy of Seeds and Buds (बीजों व कलिकाओं की प्रसुप्ति को तोड़ना):- Ethylene is known to break dormancy and initiate germination of seeds in barley and other cereals. Seed dormancy is also overcome in strawberry, apple and other plants by treatment with ethylene. Non-dormant varieties of seeds produce more ethylene than those of dormant varieties.

(एथिलीन को जौ और अन्य धान्य फसलों में प्रसुप्ति को तोड़ने और बीजों के अंकुरण को आरंभ करने के लिए जाना जाता है। एथिलीन के उपचार से स्ट्रॉबेरी, सेब और अन्य पौधों में बीज प्रसुप्ति भी दूर हो जाती है। प्रसुप्त किस्मों के बीजों की तुलना में गैर-प्रसुप्त किस्मों के बीज एथिलीन का अधिक उत्पादन करते हैं।)

4. Applications of Ethylene ( ऐथिलीन के अनुप्रयोग):-

i. Aqueous solution of ethephon is sprayed on plants in desired concentrations to hasten fruit ripening, in tomato and apple and de-greening of citrus fruits. It is also effectively used in synchronizing flowering and fruits set in pineapple and hastening abscission of flowers and fruits.

(टमाटर और सेब में फल पकाव को तीव्र करने और नींबू के हरेपन को दूर करने के लिए इथेफॉन के जलीय विलयन को वांछित सांद्रता में पौधों पर छिड़का जाता है। यह अनानास में पुष्पन और फल निर्माण को समकालिक करने और फूलों और फलों के तेजी से विलगन में भी प्रभावी ढंग से उपयोग किया जाता है।)

ii. To induce fruit thinning (fruit drop) in cotton, cherry and walnut.

[कपास, चेरी और अखरोट में फलों को विरल करने के लिए प्रेरित करना।]

iii. To inhibit terminal bud growth in some plants so their flowering stems are made more compact.

(कुछ पौधों में शीर्षस्थ कलिका वृद्धि को रोकता है ताकि उनके पुष्पीय तने अधिक सघन हो जाएं।)

iv. To promote formation (expression) of female flowers in cucumber, avoid self pollination and increase yield.

[खीरा में मादा पुष्पों के निर्माण (अभिव्यक्ति) को बढ़ावा, स्वपरागण से बचाव और उपज में वृद्धि करता है।]