關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關塑造當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
掛在樹上或放在雜貨店農產品區的香蕉最初是綠色的，很硬，而且不好吃。當然，隨著時間的推移，它們會變得更軟更甜。水果成熟的原因是一種用於製造PVC（聚氯乙烯）管道和塑膠袋的合成化學物質的天然形式——即一種叫做乙烯的氣態植物激素。
幾千年來，人們使用各種技術來促進乙烯的產生，即使他們並不完全瞭解這一點。古埃及的收割者會切開他們收集的無花果來刺激成熟，而中國的農民則會將梨放在封閉的房間裡並燃燒薰香。後來的研究表明，傷口和高溫會觸發植物產生乙烯。
1901年，俄羅斯科學家德米特里·內柳博夫在確認乙烯是煤氣管道洩漏的蒸汽中的活性成分後，表明乙烯會影響植物生長。這些蒸汽導致周圍的植物異常生長。三十年後，研究人員發現植物不僅會對乙烯產生反應，而且它們還可以自己產生乙烯，當科學家用刀切割（損傷）水果時，這種氣體的產生會增加。
研究人員後來發現，植物會在許多組織中產生乙烯，以響應熱量和損傷帶來的壓力之外的訊號。它在某些發育條件下產生，以發出種子發芽的訊號，促使葉子改變顏色，並觸發花瓣死亡。由於這種氣體很容易擴散，它可以從細胞到細胞以及到鄰近的植物在植物體內傳播，充當危險臨近的警告訊號，以及是時候啟用適當的防禦反應了。
植物細胞中的特殊受體與乙烯結合。1993年鑑定了參與此過程的第一個已知植物基因ETR1和CTR1；它們阻止水果成熟基因啟用，直到產生乙烯。一旦發生這種情況，ETR1和CTR1就會關閉，這使得一個級聯反應最終啟用其他基因，這些基因產生各種酶：果膠酶分解細胞壁並軟化水果；澱粉酶將碳水化合物轉化為單糖；以及水解酶降解水果的葉綠素含量，從而導致顏色變化。這些變化吸引動物食用水果並透過排洩來散播成熟的未消化種子。
從氣體的產生到細胞死亡等最終反應，乙烯途徑的演變仍然讓科學家感到困惑。陸生植物是唯一已知含有完整反應系統的生物體。 藍細菌可以感知乙烯，但它們是否能產生該化合物尚不清楚。 這些微生物具有類似ETR1的基因，但沒有CTR1基因，因此它們的乙烯反應系統必須與陸生植物的反應系統不同。 通常被認為處於藍細菌和陸生植物之間進化樹中的綠藻不感知乙烯，因此乙烯反應如何從藍細菌直接跳到陸生植物也引起了研究人員的興趣。
出於經濟原因，科學家們繼續探索乙烯產生-反應迴圈的生物分子細節，希望開發出更好的方法來防止新鮮採摘的水果在長途運輸過程中成熟。訣竅是確保水果不會對乙烯不敏感，以至於永遠不會成熟。畢竟，誰想吃味道像纖維板的綠色香蕉呢？