种子生物学和生理生化基础种子化学成分

作物生产技术专业/教学资源库种子生物学和生理生化基础--种子化学成分王金玲2020.2一、种子化学成分种子化学成分分析重要性：1.是研究种子发育生理的基础；2.是种子利用价值的指标；3.是建立种子处理、加工和贮藏技术的依据；4.为改进作物品种改良提供可靠的依据。种子成分活性物质其它成分结构物质营养成分酶、维生素、激素色素、毒素、无机元素、水分结构蛋白、纤维素、半纤维素、磷脂、果胶、木质素淀粉、蛋白质、脂肪根据不同作物种子化学成分含量的差异，可把种子分为粉质种子：淀粉60-70%；蛋白质10%；脂肪2-3%（高油玉米）蛋白质种子：蛋白质25-35%高淀粉50%（蚕豆）高脂肪20-50%（花生）油质种子：脂肪30-50%；蛋白质较高（20%）不同品种化学成分含量存在差异，同时还受到环境条件影响。表1-2各种农作物种子的化学成分（%）糖类蛋白质脂肪水分纤维素灰分谷类作物水稻68.28.01.413.06.72.7小麦68.511.01.915.01.91.7玉米67.29.94.415.02.21.3大麦67.09.52.115.04.02.5高粱70.810.23.010.93.41.7豆类作物大豆26.036.017.510.04.55.5花生22.026.039.28.02.02.5蚕豆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）种子主要化学成分的分布（二）种子主要化学成分的性质

1.种子水分

游离水（自由水）不被胶体吸附具普通水的性质可作为溶剂能自由流动0℃能结冰易蒸发结合水（束缚水)被胶体仅仅吸附不具普通水的性质不具有溶剂的性能不能自由流动0℃下不结冰不易蒸发。种子中水分的存在状态与种子的生命活动密切相关：临界水分种子的束缚水达到饱和程度，将出现自由水时的种子含水量。

一般禾谷类种子在12—14％，油料作物8-10%

（含油量愈高，临界水分愈低）种子的临界水分是种子安全水分确定的主要依据。安全水分

把低于临界水分种子能安全贮藏的种子含水量。

种子含水量对种子生理及贮藏的影响：种子水分＞12～14%：

使用熏蒸剂杀虫，会损害种子发芽力；种子表面和内部的真菌开始生长。种子水分＞18～20%：“发热”（种子、微生物、仓虫的生命活动放热）种子水分＞40～60%：

“发芽”

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

在固定不变的温、湿度条件下，经过相当时间后，种子对水分的吸附与解吸达到动态平衡时种子的含水量。种子吸湿、返潮通风、晾晒相对湿度%温度℃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小麦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.种子主要贮藏物质A、糖类表1-4糖的主要存在形式

种类含量分布种类可溶性糖少胚、胚乳蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖不溶性糖多果种皮、胚乳淀粉、半纤维素、纤维素、果胶吸湿回潮可溶性糖主要以蔗糖的状态存在。贮藏过程中可溶性糖含量增高，是种子衰老的象征和贮藏条件不良的结果。

不溶性糖

主要以淀粉为贮藏形式。组成：直链淀粉20～25%遇碘液产生蓝色反应支链淀粉75～80%遇碘液产生红棕色反应贮藏期间，淀粉含量迅速降低，可溶性糖分不断上升时，说明种子吸湿回潮，贮藏条件已恶化，必须采取紧急措施，否则就会造成损失。

B、脂类脂肪：以贮藏物质的状态存在于细胞中。磷脂：构成原生质的必要成分。

脂肪酸花生油、玉米油、向日葵油、芝麻油富含种子脂肪中的脂肪酸绝大多数与甘油结合在一起，但也有少数呈游离态。游离脂肪酸含量的多少，用酸价表示脂肪酸的不饱和程度，用碘价表示酸价：中和1g脂肪中全部游离脂肪酸所必需的KOH毫克数。油质种子贮藏不当，酸价升高，品质恶化，种子成熟后随着贮藏时间延长增大。碘价：100g脂肪所能吸收碘的克数。碘价愈高，脂肪愈容易氧化，正常成熟种子，随贮藏时间延长，碘价往往逐渐降低。油脂酸败酸败过程油脂或油质种子保管不当或贮藏过久，会产生一些醛、酮、酸类物质而发生不良气味的现象水解氧化一般高温、多湿、强光、多氧条件会促使酸败发生，种皮破裂的种子也易酸败饱和脂肪酸在微生物的作用下被氧化分解为酮;不饱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—›游离脂肪酸+甘油磷脂

为种子中的结构物质，生物膜的主要成分，较脂肪复杂。种子中磷脂的含量较营养器官为高，一般达1.6％一1.7%。磷脂的代表性物质是卵磷脂和脑磷脂。

C、

蛋白质蛋白质含量的多少是衡量种子营养价值高低的标准之一，一般种子透明度越大，蛋白质含量越高，营养价值也越高。评价种子营养价值高低的标准主要有：蛋白质含量蛋白质分子中氨基酸的组成种类和比例蛋白质被消化利用的程度

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

（小麦，2-氯乙醇）谷蛋白：溶于0.2%碱溶液

（三）环境条件对种子化学成分的影响1、环境条件对粉质种子化学成分的影响成熟期间的雨量、温度、土壤养分、冻害表1-5不同地区小麦的蛋白质含量地区杭州济南北京公主岭克山蛋白质含量%11.712.916.116.319.0湿度2、环境条件对油质种子化学成分的影响成熟期间的温度，土壤水分、养分，空气湿度表1-6不同地区大豆品种化学成分的差异地点纬度品种数蛋白质%油分%碘价杭州30度15分738.5916.74116.7徐州34度17分935.2018.61121.5哈尔滨45度45分

1234.2019.19127.4温度小麦种子灌浆期间若遇高温，特别是夜温偏高，则不利于干物质积累，从而影响籽粒的饱满度。我国小麦单产最高地区在青海，青海高原除日照充足外，昼夜温差大也是一个重要因素。在我国北方出现的干热风常会造成风旱不实现象，使籽粒灌浆不足，淀粉含量降低，但蛋白质的积累不受影响因而小麦品质较好。土壤水分供应不足，种子灌浆