种子的形态构造与化学成分

第一章种子生物学和

生理生化基础

王金玲

新疆农业职业技术学院

2019.6

种子形态结构和化学成分种子休眠与萌发种子活力与寿命种子植物学：由胚珠发育而成的繁殖器官，包括种皮、胚和胚乳三部分。农业生产上：用作播种材料的植物器官。《种子法》上：是指农作物和林木的种植材料或者繁殖材料，包括籽粒、果实和根、茎、苗、芽、叶等。第一节种子形态结构和化学成分种子的形态构造种子化学成分自然界种子的形态、构造千差万别，是鉴别品种的重要依据是种子纯度检测、清选、分级的基础与种子安全贮藏密切相关1.形状千姿百态一、种子的形态构造（一）种子的外部形态2.大小表示方法：a、种子长、宽、厚表示；

清选、分级

2.大小表示方法：b、千粒重表示：

衡量种子品质的主要指标之一，计算播种量。

3.颜色鉴别种和品种清选（光电色泽分选机）种子贮藏变化

（二）种子的基本构造连接茎和根的部位表面附属物果皮种皮种子基本结构皮层胚胚乳胚芽胚轴胚根子叶内胚乳外胚乳子房壁珠被茎、叶根受精极核珠心层贮藏营养物质，保护胚芽，将胚乳中的营养物质传递给胚利用1.皮层上的构造是鉴别种和品种的重要依据

种子休眠、寿命、萌发及加工、贮藏和播前处理产生直接或间接影响皮层表面光滑程度、茸毛有无可作为种子清选和加工时选择操作方法和使用工具的依据（磁性分选机，种子表面特性分选机）种脐：种子成熟后从珠柄上脱落时留下的疤痕，或说是种子附着在胎座上的部位。豆类种子的脐形发芽口(种孔)：珠孔的遗迹

脐条（种脊或种脉）：倒生或半倒生胚珠从珠柄到合点之间维管束的遗迹。

1、内脐2、脐条

脐条长短、有无与胚珠类型有关内脐：合点的遗迹，位于脐条的终点部位，即维管束的末端，稍呈突起状。

1、内脐2、脐条种阜

2.种子的内部构造胚

通常由受精卵即合子发育而成的幼小植物体，是种子中最重要的部分。胚芽——位于胚轴上端，由生长点+真叶或仅由生长点构成，为茎叶的原始体；禾本科有胚芽鞘。胚轴——又称胚茎，为胚芽、胚根的连接部分，位于子叶以下，又称下胚轴；其在萌发时伸长程度，决定子叶出土与否。胚根——位于胚轴下端，萌发后长成植株的地下部分。多数种子仅1条胚根，禾本科胚根外有胚根鞘,还有2-3条次生胚根，子叶——为种胚的幼叶，常较真叶厚，有的有叶脉。子叶出土型子叶留土型胚的类型（生活力测定种子处理的依据）

胚乳内胚乳外胚乳

（三）种子分类1、按作物种类及用途：禾本科，豆科，锦葵科…….；粮食作物，经济作物，油料作物，牧草，……2、按子叶数目：单子叶，双子叶

3、按胚乳的有无：有胚乳：内胚乳、外胚乳无胚乳：发达的子叶4、按植物形态学：A、带附属物的果实（水稻，甜菜，皮大麦等）B、完整果实（小麦，玉米，向日葵等）C、果实的一部分（桃，核桃等）：内果皮D、完整种子（大豆，油菜等）E、种子的主要部分（银杏等）：种皮的外层脱去5.在农业生产上：真种子：就是植物学上的种子。包括：

农作物：豆类、油菜、棉花、亚麻、烟草等;

蔬菜作物：茄子、番茄、辣椒、萝卜等;

林木种子：银杏、松柏类、苹果、柑桔等。类似种子的果实：在植物学上称为果实，由子房包括花器的其他部分发育而来。如：

禾本科：颖果，如小麦、水稻、玉米等;

瘦果：大麻、向日葵、荞麦、苎麻等;

双悬果：胡萝卜、芹菜;

小坚果：甜菜;

核果：核桃、李、杏、枣等;

坚果：板栗、榛子、麻栎等。营养器官：包括植物学上的各种器官

块茎：马铃薯、菊芋;

块根：甘薯、山药;

鳞茎：葱、蒜、百合;

球茎：慈菇、芋艿;

地上茎：甘蔗、木薯;

嫩枝：杨、柳;

莲的根茎和苎麻的吸收枝等。繁殖孢子：均系低等植物，依靠菌丝或孢子繁殖。如:蘑菇、香菇、猴头、木耳等。植物人工种子：又称生物技术种子。是将离体培养得到的胚状体包裹在含有养分和具有保护功能的物质中形成的，在适宜条件下能发芽出苗，长成正常植株的颗粒体。类似植物种子的播种材料。（无性繁殖）二、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