種子生物學(xué)和生理生化基礎(chǔ)種子化學(xué)成分

作物生產(chǎn)技術(shù)專業(yè)/教學(xué)資源庫(kù)種子生物學(xué)和生理生化基礎(chǔ)--種子化學(xué)成分王金玲2020.2一、種子化學(xué)成分種子化學(xué)成分分析重要性：1.是研究種子發(fā)育生理的基礎(chǔ)；2.是種子利用價(jià)值的指標(biāo)；3.是建立種子處理、加工和貯藏技術(shù)的依據(jù)；4.為改進(jìn)作物品種改良提供可靠的依據(jù)。種子成分活性物質(zhì)其它成分結(jié)構(gòu)物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分酶、維生素、激素色素、毒素、無(wú)機(jī)元素、水分結(jié)構(gòu)蛋白、纖維素、半纖維素、磷脂、果膠、木質(zhì)素淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪根據(jù)不同作物種子化學(xué)成分含量的差異，可把種子分為粉質(zhì)種子：淀粉60-70%；蛋白質(zhì)10%；脂肪2-3%（高油玉米）蛋白質(zhì)種子：蛋白質(zhì)25-35%高淀粉50%（蠶豆）高脂肪20-50%（花生）油質(zhì)種子：脂肪30-50%；蛋白質(zhì)較高（20%）不同品種化學(xué)成分含量存在差異，同時(shí)還受到環(huán)境條件影響。表1-2各種農(nóng)作物種子的化學(xué)成分（%）糖類蛋白質(zhì)脂肪水分纖維素灰分谷類作物水稻68.28.01.413.06.72.7小麥68.511.01.915.01.91.7玉米67.29.94.415.02.21.3大麥67.09.52.115.04.02.5高粱70.810.23.010.93.41.7豆類作物大豆26.036.017.510.04.55.5花生22.026.039.28.02.02.5蠶豆53.025.01.611.83.07.4豌豆53.625.01.611.87.43.0油料作物向日葵仁12.630.444.75.62.74.4油菜25.023.048.0--2.0蓖麻27.019.051.0---棉子仁14.839.033.26.42.24.4芝麻12.420.353.65.43.35.0（一）種子主要化學(xué)成分的分布（二）種子主要化學(xué)成分的性質(zhì)

1.種子水分

游離水（自由水）不被膠體吸附具普通水的性質(zhì)可作為溶劑能自由流動(dòng)0℃能結(jié)冰易蒸發(fā)結(jié)合水（束縛水)被膠體僅僅吸附不具普通水的性質(zhì)不具有溶劑的性能不能自由流動(dòng)0℃下不結(jié)冰不易蒸發(fā)。種子中水分的存在狀態(tài)與種子的生命活動(dòng)密切相關(guān)：臨界水分種子的束縛水達(dá)到飽和程度，將出現(xiàn)自由水時(shí)的種子含水量。

一般禾谷類種子在12—14％，油料作物8-10%

（含油量愈高，臨界水分愈低）種子的臨界水分是種子安全水分確定的主要依據(jù)。安全水分

把低于臨界水分種子能安全貯藏的種子含水量。

種子含水量對(duì)種子生理及貯藏的影響：種子水分＞12～14%：

使用熏蒸劑殺蟲(chóng)，會(huì)損害種子發(fā)芽力；種子表面和內(nèi)部的真菌開(kāi)始生長(zhǎng)。種子水分＞18～20%：“發(fā)熱”（種子、微生物、倉(cāng)蟲(chóng)的生命活動(dòng)放熱）種子水分＞40～60%：

“發(fā)芽”

平衡水分吸附＞解吸，種子水分增高解吸＞吸附，種子水分降低吸附＝解吸，種子水分不變

在固定不變的溫、濕度條件下，經(jīng)過(guò)相當(dāng)時(shí)間后，種子對(duì)水分的吸附與解吸達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)種子的含水量。種子吸濕、返潮通風(fēng)、晾曬相對(duì)濕度%溫度℃2030405060708090水稻307.138.5110.010.8811.9313.1214.6617.13257.48.810.211.1512.213.414.917.3207.549.110.3511.3512.513.715.2317.83157.89.310.511.5512.6513.8515.618.0107.99.510.711.812.8514.115.9518.458.09.6510.912.0513.114.316.318.808.29.8711.0912.2913.2614.516.5619.22小麥307.418.8810.2311.412.5414.115.7219.34257.559.010.311.6512.814.215.8519.7207.89.2410.6811.8413.114.316.0219.95158.19.410.711.913.114.516.220.3108.39.6510.8512.013.214.616.420.558.710.8611.012.113.214.816.5520.808.910.3211.312.513.915.317.821.3玉米307.859.011.1311.2412.3913.915.8518.3258.09.210.3511.512.714.2516.2518.6208.239.410.711.913.1914.916.9219.2158.59.710.912.113.315.117.019.4108.810.011.112.2513.515.417.219.659.510.311.412.513.615.617.419.8509.4310.5411.5812.713.8315.5817.620.12.種子主要貯藏物質(zhì)A、糖類表1-4糖的主要存在形式

種類含量分布種類可溶性糖少胚、胚乳蔗糖、葡萄糖、果糖、麥芽糖不溶性糖多果種皮、胚乳淀粉、半纖維素、纖維素、果膠吸濕回潮可溶性糖主要以蔗糖的狀態(tài)存在。貯藏過(guò)程中可溶性糖含量增高，是種子衰老的象征和貯藏條件不良的結(jié)果。

不溶性糖

主要以淀粉為貯藏形式。組成：直鏈淀粉20～25%遇碘液產(chǎn)生藍(lán)色反應(yīng)支鏈淀粉75～80%遇碘液產(chǎn)生紅棕色反應(yīng)貯藏期間，淀粉含量迅速降低，可溶性糖分不斷上升時(shí)，說(shuō)明種子吸濕回潮，貯藏條件已惡化，必須采取緊急措施，否則就會(huì)造成損失。

B、脂類脂肪：以貯藏物質(zhì)的狀態(tài)存在于細(xì)胞中。磷脂：構(gòu)成原生質(zhì)的必要成分。

脂肪酸花生油、玉米油、向日葵油、芝麻油富含種子脂肪中的脂肪酸絕大多數(shù)與甘油結(jié)合在一起，但也有少數(shù)呈游離態(tài)。游離脂肪酸含量的多少，用酸價(jià)表示脂肪酸的不飽和程度，用碘價(jià)表示酸價(jià)：中和1g脂肪中全部游離脂肪酸所必需的KOH毫克數(shù)。油質(zhì)種子貯藏不當(dāng)，酸價(jià)升高，品質(zhì)惡化，種子成熟后隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)增大。碘價(jià)：100g脂肪所能吸收碘的克數(shù)。碘價(jià)愈高，脂肪愈容易氧化，正常成熟種子，隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，碘價(jià)往往逐漸降低。油脂酸敗酸敗過(guò)程油脂或油質(zhì)種子保管不當(dāng)或貯藏過(guò)久，會(huì)產(chǎn)生一些醛、酮、酸類物質(zhì)而發(fā)生不良?xì)馕兜默F(xiàn)象水解氧化一般高溫、多濕、強(qiáng)光、多氧條件會(huì)促使酸敗發(fā)生，種皮破裂的種子也易酸敗飽和脂肪酸在微生物的作用下被氧化分解為酮;不飽和脂肪酸在脂肪氧化酶的作用下，氧化成醛和羧酸混合物。脂肪+水—?游離脂肪酸+甘油磷脂

為種子中的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，生物膜的主要成分，較脂肪復(fù)雜。種子中磷脂的含量較營(yíng)養(yǎng)器官為高，一般達(dá)1.6％一1.7%。磷脂的代表性物質(zhì)是卵磷脂和腦磷脂。

C、

蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)含量的多少是衡量種子營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高低的標(biāo)準(zhǔn)之一，一般種子透明度越大，蛋白質(zhì)含量越高，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也越高。評(píng)價(jià)種子營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高低的標(biāo)準(zhǔn)主要有：蛋白質(zhì)含量蛋白質(zhì)分子中氨基酸的組成種類和比例蛋白質(zhì)被消化利用的程度

按在不同溶劑中溶解度可分為：清蛋白：水溶性蛋白，溶于水或微酸溶液球蛋白：鹽溶性蛋白，溶于10%NaCl（玉米）醇溶蛋白：醇溶性蛋白，溶于70%酒精

（小麥，2-氯乙醇）谷蛋白：溶于0.2%堿溶液

（三）環(huán)境條件對(duì)種子化學(xué)成分的影響1、環(huán)境條件對(duì)粉質(zhì)種子化學(xué)成分的影響成熟期間的雨量、溫度、土壤養(yǎng)分、凍害表1-5不同地區(qū)小麥的蛋白質(zhì)含量地區(qū)杭州濟(jì)南北京公主嶺克山蛋白質(zhì)含量%11.712.916.116.319.0濕度2、環(huán)境條件對(duì)油質(zhì)種子化學(xué)成分的影響成熟期間的溫度，土壤水分、養(yǎng)分，空氣濕度表1-6不同地區(qū)大豆品種化學(xué)成分的差異地點(diǎn)緯度品種數(shù)蛋白質(zhì)%油分%碘價(jià)杭州30度15分738.5916.74116.7徐州34度17分935.2018.61121.5哈爾濱45度45分

1234.2019.19127.4溫度小麥種子灌漿期間若遇高溫，特別是夜溫偏高，則不利于干物質(zhì)積累，從而影響籽粒的飽滿度。我國(guó)小麥單產(chǎn)最高地區(qū)在青海，青海高原除日照充足外，晝夜溫差大也是一個(gè)重要因素。在我國(guó)北方出現(xiàn)的干熱風(fēng)常會(huì)造成風(fēng)旱不實(shí)現(xiàn)象，使籽粒灌漿不足，淀粉含量降低，但蛋白質(zhì)的積累不受影響因而小麥品質(zhì)較好。土壤水分供應(yīng)不足，種子灌漿