Ethylen wird von den meisten Organen höherer Pflanzen gebildet. Alternde Gewebe oder reifende Früchte bilden mehr Ethylen als junge oder ausdifferenzierte Gewebe. Die Vorstufe der Ethylenbildung in vivo ist die Aminosäure Methionin, die zu AdoMet (S-Adenosylmethionin), ACC (1-Aminocyclopropan-1-carbonsäure) und Ethylen umgewandelt wird. Der geschwindigkeitsbestimmende Schritt dieses Weges ist die Umwandlung von AdoMet zu ACC, den die ACC-Synthase katalysiert. Die ACC-Synthase wird von Mitgliedern einer Multigenfamilie codiert, die in unterschiedlichen Pflanzengeweben unterschiedlich reguliert werden und auf verschiedene Induktoren der Ethylenbiosynthese reagieren. Mehrere Differenzierungsprozesse, Auxine oder Umweltstimuli können die Ethylensynthese induzieren. Jedes Mal nehmen mRNA und die Aktivität der ACC-Synthase zu. Man kann die physiologische Wirkung von Ethylen durch Inhibitoren der Biosynthese oder durch Antagonisten hemmen. AVG (Aminoethoxyvinylglycin) und AOA (Aminooxyessigsäure) hemmen die Ethylensynthese; Kohlendioxid, Silberionen und trans-Cycloocten iie Wirkung von Ethylen. Ethylen wird über Bioassays mithilfe der Gaschromatographie nachgewiesen. Ethylen steuert die Fruchtreife und andere Prozesse, die im Zusammenhang mit Blatt- und Blütenseneszenz, Blatt- und Fruchtabscission, Wurzelhaarbildung, Keimlingswachstum und Öffnung des Hypocotylhakens stehen. Außerdem reguliert Ethylen die Expression verschiedener Gene, darunter Gene, die mit Fruchtreife und Pathogenese verknüpft sind. Der Ethylenrezeptor wird von einer Familie von Genen codiert, die wiederum Proteine codieren, welche Ähnlichkeit mit Histidinkinasen aus prokaryorischen Zweikomponentensystemen haben. Ethylen bindet über Kupfer als Cofaktor an eine Transmembrandomäne dieser Rezeptoren. Stromabwärts folgen Signaltransduktionskomponenten, zu denen CTR1, ein Mitglied der Raf-Familie der Proteinkinasen, und EIN2, ein porenartiges Transmembranprotein, gehören. Der Signalweg aktiviert eine Kaskade von Transkriptionsfaktoren, einschließlich der EIN3- und der EREBP-Familie, die dann die Genexpression modulieren.
