1、第二节第二节 种子的化学成份种子的化学成份一、主要牧草种子所含化学成份特点一、主要牧草种子所含化学成份特点二、种子的营养成份二、种子的营养成份三、种子水分三、种子水分四、种子中的其它化学成份四、种子中的其它化学成份第一章第一章 种子形态构造与化学成份种子形态构造与化学成份第二节种子的化学成分第二节种子的化学成分1.贮藏营养物质贮藏营养物质：碳水化合物碳水化合物(carbohydrate)脂肪脂肪(grease)蛋白质蛋白质(protein)2.生理活性物质生理活性物质：激素：激素(hormone)、维生素维生素(vitamine)、酶酶(enzyme)3.水分水分：生命活动的介质和生化活动的参
2、与者：生命活动的介质和生化活动的参与者。一、各类牧草种子所含化学成份特点一、各类牧草种子所含化学成份特点按其所含化学成分的特点分以下三类：按其所含化学成分的特点分以下三类：v粉质种子粉质种子v蛋白质种子蛋白质种子v油质种子油质种子表表1-4 1-4 几种栽培牧草及饲料作物种子的化学成分（几种栽培牧草及饲料作物种子的化学成分（%）（陈宝书，）（陈宝书，19861986）种子名称种子名称水分水分粗蛋白质粗蛋白质粗脂肪粗脂肪粗纤维粗纤维无氮浸出物无氮浸出物灰分灰分赖氨酸赖氨酸红豆草（荚红豆草（荚果）果）423263751217524214424048绝干绝干279053618294400443050
3、红豆草（种红豆草（种子）子）81933444139844044396189绝干绝干364244910724405431206紫花苜蓿紫花苜蓿绝干绝干289210202445219626-白花草木樨白花草木樨441315653712643723897064绝干绝干330253713223895920067栽培山栽培山黧黧豆豆544273423035542621317131绝干绝干289129337582772335189毛苕子毛苕子54828754877254996369179绝干绝干30925157675286390189苏丹草苏丹草62487565511786212456018绝干绝干933
4、65512656625486013无芒雀麦无芒雀麦绝干绝干113318714556404824-燕麦燕麦绝干绝干127760710196730367-（一）禾本科牧草种子所含化学（一）禾本科牧草种子所含化学成份的特点成份的特点 1.主要贮藏物质的含量：主要贮藏物质的含量：碳水化合物碳水化合物60%蛋白质蛋白质10%脂肪脂肪1-6%2.种子各部位的营养物质含量分布不均衡种子各部位的营养物质含量分布不均衡（1）胚、糊粉层（外层胚乳）：胚、糊粉层（外层胚乳）：Pr质、脂肪、质、脂肪、糖分（蔗糖）、矿物质、维生素含量高，不含糖分（蔗糖）、矿物质、维生素含量高，不含淀粉。淀粉。（2）胚乳（内层）：胚乳（
5、内层）：贮藏大量淀粉、含种子全贮藏大量淀粉、含种子全部淀粉、脂肪含量低、蛋白质总含量高相对量部淀粉、脂肪含量低、蛋白质总含量高相对量低。低。（3）果皮、种皮）果皮、种皮：维生素、灰分（矿物质）含量：维生素、灰分（矿物质）含量高高。（二）豆科牧草种子所含化学成分（二）豆科牧草种子所含化学成分的特点的特点 蛋白质种子蛋白质种子,Pr质含量为质含量为20-30%。两种类型：两种类型：v高蛋白、高脂肪型高蛋白、高脂肪型(少少):紫花苜蓿紫花苜蓿9.83%v高蛋白、高糖型高蛋白、高糖型(多多):春箭春箭筈筈豌豆豌豆66.5%表表1-51-5 不同生活年限牧草种子不同部位的化学成分不同生活年限牧草种子不同
6、部位的化学成分（陈宝书，（陈宝书，19861986）生活生活年限年限种名种名部位部位吸附水吸附水(%)粗脂肪粗脂肪(%)粗纤维粗纤维(%)粗灰分粗灰分(%)粗蛋白粗蛋白(%)无氮浸无氮浸出物出物(%)钙钙(%)磷磷(%)多多年年生生红豆红豆草草荚荚 8.619 0.960 47.465.010 5.550 41.02 2.502 0.025 种皮种皮9.043 0.431 43.452.543 8.075 45.50 0.712 0.042 子叶子叶6.378 8.450 3.0744.018 42.40 42.06 0.201 0.700 胚胚6.272 10.28 3.5354.280 4
7、4.60 37.25 0.217 0.387 紫花紫花苜蓿苜蓿荚荚 8.245 4.415 18.583.148 15.40 61.45 0.660 0.141 种皮种皮5.098 12.160 3.5543.642 26.45 54.18 0.238 0.754 子叶子叶5.157 12.000 2.8753.754 51.27 30.10 0.318 0.770 胚胚9.271 2.694 20.2612.520 14.62 49.91 3.610 0.146 一一年年生生栽培栽培山黧山黧豆豆种皮种皮8.016 0.297 50.42 2.652 3.998 42.63 0.718 0.0
8、44 子叶子叶7.687 0.920 1.138 2.826 30.75 64.37 0.173 0.457 胚胚6.377 3.686 2.797 4.417 50.60 38.50 0.282 0.557 毛苕毛苕子子种皮种皮8.278 0.542 38.56 3.314 9.328 48.26 0.961 0.071 子叶子叶6.802 0.837 1.291 2.739 34.92 60.21 0.164 0.475 胚胚6.905 3.098 0.232 3.402 43.76 49.51 0.200 0.660（三）油质种子（三）油质种子 v油分含量高，蛋白质含量也高。油分含量高，
9、蛋白质含量也高。v菊科、十字花科部分植物种子，为油质种子菊科、十字花科部分植物种子，为油质种子.油菜：油菜：3746%;向日葵（串叶松香草）：向日葵（串叶松香草）：40%以上以上;v油料作物种子油料作物种子芝麻芝麻50%以上；以上；棉籽棉籽30%以上以上;玉米玉米18-20%,因其胚较大因其胚较大.二、种子的营养成分二、种子的营养成分（一）糖类（一）糖类（glucide,saccharide）1、可溶性糖：成熟种子中含量少（蔗糖、双糖等、可溶性糖：成熟种子中含量少（蔗糖、双糖等非还原态糖为主）而未成熟、发过芽、受冻害非还原态糖为主）而未成熟、发过芽、受冻害等的种子其可溶性糖增多。等的种子其可溶
10、性糖增多。2、不溶性糖（多糖类）：完全不溶于水或吸水而、不溶性糖（多糖类）：完全不溶于水或吸水而成粘性胶溶液。成粘性胶溶液。（1）淀粉）淀粉(starch)：以淀粉粒的形式贮藏于胚乳细胞内。以淀粉粒的形式贮藏于胚乳细胞内。(2)纤维素及半纤维素纤维素及半纤维素：均存在于细胞壁内，起机械支持和保护作用，均存在于细胞壁内，起机械支持和保护作用，果种皮的重要组成成分果种皮的重要组成成分.(3)果胶质果胶质：存在种皮表面的细胞里，呈多糖的大分子存在种皮表面的细胞里，呈多糖的大分子（二）脂类（二）脂类 v脂肪脂肪(grease)贮藏状态存在于细胞中。贮藏状态存在于细胞中。v磷脂磷脂(phospholip
11、ids)构成原生质（细胞膜）构成原生质（细胞膜）的主要成分的主要成分,起保护作用。起保护作用。1、脂肪：、脂肪：含脂肪高的种子特点，与同样大小体积的种子相比含脂肪高的种子特点，与同样大小体积的种子相比:v比重小比重小:粒小粒小,可借助风吹到远处有利于繁衍可借助风吹到远处有利于繁衍v贮能量高贮能量高:是每克糖、蛋白质贮能的一倍。是每克糖、蛋白质贮能的一倍。v脂肪的酸败脂肪的酸败：脂肪在种子贮藏过程中发生变脂肪在种子贮藏过程中发生变质，产生醛、酮、酸等物质，有不良的气味和质，产生醛、酮、酸等物质，有不良的气味和滋味，使种子品质下降的过程。滋味，使种子品质下降的过程。v脂肪的自动氧化（酶促氧化）：脂
12、肪的自动氧化（酶促氧化）：不饱和脂肪酸不饱和脂肪酸（在光、热，脂肪氧化酶（在光、热，脂肪氧化酶作用下）氢过氧化物（不稳定）作用下）氢过氧化物（不稳定）（分解）醛、（分解）醛、酮、酸（有毒物质，对种子产生毒害酮、酸（有毒物质，对种子产生毒害）.脂肪酸败对种子的影响脂肪酸败对种子的影响 1.细胞膜系统受到破坏，出现渗透（磷脂氧化细胞膜系统受到破坏，出现渗透（磷脂氧化膜完整性下降）膜完整性下降）2.产生有毒物质：丙二醛，与产生有毒物质：丙二醛，与DNA结合形成结合形成DNA醛，使染色体突变，失去品种固有的遗醛，使染色体突变，失去品种固有的遗传性。传性。3.产生的醛类物质抑制蛋白质的合成，使种子不产生
13、的醛类物质抑制蛋白质的合成，使种子不能发芽。能发芽。4.产生游离脂肪酸产生游离脂肪酸:长链的引起线粒体膨胀长链的引起线粒体膨胀;短链的抑制淀糖酶的合成短链的抑制淀糖酶的合成（三）蛋白质（三）蛋白质v清蛋白清蛋白(albumin)：主要是酶蛋白，存在于各组织中主要是酶蛋白，存在于各组织中.v球蛋白：球蛋白：是双子叶植物种子中主要贮存蛋白是双子叶植物种子中主要贮存蛋白.v醇溶性谷蛋白：醇溶性谷蛋白：是禾本科植物种子独有的蛋白质是禾本科植物种子独有的蛋白质.v谷蛋白谷蛋白：主要存在于禾本科植物种子内：主要存在于禾本科植物种子内.表表1-8 1-8 种子内蛋白质的种类和性质种子内蛋白质的种类和性质种类
14、种类溶解性溶解性分子分子量量存在何类植物种子中存在何类植物种子中清蛋白清蛋白水溶性水溶性溶于热水、溶于热水、稀盐溶液稀盐溶液小小主要是酶蛋白，存在于各组主要是酶蛋白，存在于各组织中织中球蛋白球蛋白盐溶性盐溶性不溶于热水不溶于热水溶于稀盐溶液溶于稀盐溶液大大双子叶植物种子中主要贮存双子叶植物种子中主要贮存蛋白，禾本科中少蛋白，禾本科中少醇溶性谷蛋白醇溶性谷蛋白 醇溶性醇溶性仅溶于仅溶于70-70-80%80%乙醇，不溶于水乙醇，不溶于水和纯乙醇和纯乙醇高高禾本科植物种子独有的蛋白禾本科植物种子独有的蛋白质，是其主要贮存蛋白之一质，是其主要贮存蛋白之一谷蛋白谷蛋白碱溶性碱溶性仅溶稀酸或仅溶稀酸或稀
15、碱不溶于水和乙醇稀碱不溶于水和乙醇高高主要存在于禾本科植物种子主要存在于禾本科植物种子内，是其贮存蛋白之一内，是其贮存蛋白之一1.蛋白质分类的意义蛋白质分类的意义 a、指示种子的营养价值指示种子的营养价值：清蛋白、球蛋白清蛋白、球蛋白谷蛋白谷蛋白醇溶性谷蛋白醇溶性谷蛋白b、指示种子的遗传组成指示种子的遗传组成，用于种和品种的生化鉴定，用于种和品种的生化鉴定.清蛋白在种间差异大，在品种间差异小清蛋白在种间差异大，在品种间差异小 球蛋白双子叶植物种子上差异大球蛋白双子叶植物种子上差异大 醇溶性蛋白禾本科不同品种间差异大醇溶性蛋白禾本科不同品种间差异大 谷蛋白应用同工酶电泳技术，鉴定品种谷蛋白应用同
16、工酶电泳技术，鉴定品种2.种子蛋白质的氨基酸组成种子蛋白质的氨基酸组成v种子的营养价值主要决定于蛋白质含量种子的营养价值主要决定于蛋白质含量（种类）、质量（种类）、质量。v禾本科牧草饲料作物种子中谷氨酸较高，禾本科牧草饲料作物种子中谷氨酸较高，普遍缺少色氨酸，玉米中赖氨酸严重不足；普遍缺少色氨酸，玉米中赖氨酸严重不足；v豆科牧草种子中普遍缺少蛋氨酸。豆科牧草种子中普遍缺少蛋氨酸。三、种子水分三、种子水分 种子中水分的存在状况种子中水分的存在状况（两种状态）（两种状态）v 以游离状态存在的水称自由水以游离状态存在的水称自由水,可挥发可挥发.v与种子亲水胶体通过化学键结合较紧密的水，与种子亲水胶体
17、通过化学键结合较紧密的水，称结合水称结合水,性质稳定性质稳定.表表1-12 1-12 种子中游离水和结合水的性质比较种子中游离水和结合水的性质比较游离水游离水结合水结合水1.1.可作为溶剂而有正常水的性质可作为溶剂而有正常水的性质2.02.0以下可结冰（与抗性有关）以下可结冰（与抗性有关）3.3.自然条件下易蒸发（与干燥有关）自然条件下易蒸发（与干燥有关）4.4.在游离水的参与下进行一系列生化在游离水的参与下进行一系列生化过程，能引起强烈的生命活动过程，能引起强烈的生命活动1.1.不能作为溶剂不能作为溶剂2.2.2525下也不能结冰，具有特殊的折下也不能结冰，具有特殊的折光率性质。光率性质。3
18、.3.与种子中的亲水物质蛋白质等牢固结与种子中的亲水物质蛋白质等牢固结合，不易蒸发，强日光、人工加温干燥合，不易蒸发，强日光、人工加温干燥才可蒸发掉部分。才可蒸发掉部分。4.4.只有结合水存在时，不能引起强烈生只有结合水存在时，不能引起强烈生命活动，因各种酶的生理活性微弱或停命活动，因各种酶的生理活性微弱或停止，种子的新陈代谢作用降低到最低程止，种子的新陈代谢作用降低到最低程度。度。其他种子水分的涵义其他种子水分的涵义1.种子的临界水分种子的临界水分(critical moisture)种子中自由水将出现而未出现时种子内所含种子中自由水将出现而未出现时种子内所含的水分或种子内自由水刚刚去尽，所
19、留下的全的水分或种子内自由水刚刚去尽，所留下的全部结合水的含量，即为种子的临界水分。部结合水的含量，即为种子的临界水分。临界水分测定方法临界水分测定方法（1）根据种子的呼吸强度曲线）根据种子的呼吸强度曲线（2）根据种子的吸水曲线）根据种子的吸水曲线种子含水量种子含水量呼吸强度呼吸强度3.平衡水分平衡水分(equilibrium moisture)：一定的温湿度条件下，种子吸附和一定的温湿度条件下，种子吸附和解吸的水分子数量相等时，即两者解吸的水分子数量相等时，即两者处于动态平衡时的种子含水量处于动态平衡时的种子含水量。2.安全水分安全水分(safety moisture)种子能安全渡过整个贮藏
20、期，可以含有种子能安全渡过整个贮藏期，可以含有的最高水分即安全水分。种子干燥程度达的最高水分即安全水分。种子干燥程度达到符合入仓标准时的种子含水量，因地区到符合入仓标准时的种子含水量，因地区和牧草种类而异。和牧草种类而异。种子平衡水分的应用种子平衡水分的应用（1）用平衡水分确定种子的安全贮藏水平。）用平衡水分确定种子的安全贮藏水平。（2）以平衡水分判断某一条件下种子是否发生）以平衡水分判断某一条件下种子是否发生吸湿或解吸的水分界限。吸湿或解吸的水分界限。（3）可将平衡水分看作是某一条件下种子的最）可将平衡水分看作是某一条件下种子的最大持水量（或失水限度）。大持水量（或失水限度）。表表1-13
21、1-13 牧草及饲料作物种子在不同相对湿度下的平衡含水量牧草及饲料作物种子在不同相对湿度下的平衡含水量（郭华仁，（郭华仁，20062006）牧草及饲料作物名称牧草及饲料作物名称测定测定状态状态相对湿度（相对湿度（%）10203040506070758090燕麦燕麦AvenaAvena sativa sativa#5.55.57.27.28.88.810.210.211.411.412.512.514.014.015.215.217.017.022.622.6紫羊茅紫羊茅FestucaFestuca rubrarubraA A3.83.87.27.28.98.910.010.011.711.71
22、3.413.416.516.5.18.818.8.黑麦草黑麦草LoiumLoium perenneperenneA A4.34.36.96.98.78.710.310.311.911.913.813.816.116.1.18.618.6.#4.64.67.07.09.19.110.910.912.312.313.213.214.314.315.015.016.016.022.522.5百脉根百脉根 Lotus japonicaLotus japonica2323.8.38.310.410.413.913.9.羽扇豆羽扇豆LupinusLupinus hirsutushirsutus#4.24.
23、26.26.27.87.89.19.110.510.511.711.713.413.414.514.516.716.7.紫花苜蓿紫花苜蓿 MedicagoMedicago sativa sativaA30A304.84.86.46.47.87.89.09.010.010.011.711.714.014.0.15.015.0.豌豆豌豆 PisumPisum sativumsativumA A4.04.07.07.08.88.810.210.212.012.013.913.916.216.2.20.520.528.428.4#5.35.37.07.08.68.610.310.311.911.913
24、.513.515.015.015.915.917.117.122.022.0草地早熟禾草地早熟禾 PoaPoa pratensispratensis2323.11.311.312.712.714.014.0.玉米玉米Zea mays A30A304.54.56.36.37.67.68.98.910.110.111.511.513.013.0.14.914.919.519.5D30D305.65.67.57.58.98.910.210.211.311.312.612.614.014.0.15.815.820.020.0#6.26.27.97.99.39.310.710.711.911.913.1
25、13.114.614.615.515.516.516.520.720.7测定状态说明：测定状态说明：30，约等于，约等于30；#，15-25变温；变温；A，吸湿作用；，吸湿作用；D，去湿作用，去湿作用。影响种子水分变化的因素影响种子水分变化的因素 1.内因内因v种子含水量与种子内化学成分及组织结构有关。种子含水量与种子内化学成分及组织结构有关。v种子内亲水胶体含量高的则种子含水量也高，一般种子内亲水胶体含量高的则种子含水量也高，一般粉质种子含水量为粉质种子含水量为14%，油质种子含水量为，油质种子含水量为8%。v种子不同部位的化学成份不同，其含水量也不同。种子不同部位的化学成份不同，其含水量也
26、不同。如玉米，整粒种子水分为如玉米，整粒种子水分为10%而其他部位水分含量而其他部位水分含量分别为，淀粉层分别为，淀粉层12.5%、果种皮、果种皮8.7%、糊粉层、糊粉层7.9%、胚部胚部4.6%.v种子内组织结构不同也会影响种子的吸湿性。种子内组织结构不同也会影响种子的吸湿性。2.外因外因 v种子含水量随环境湿湿度的变化而变化种子含水量随环境湿湿度的变化而变化。v在一定的温度条件下，环境相对湿度（在一定的温度条件下，环境相对湿度（RH）越高，种子水分也越高，即在相对湿度较越高，种子水分也越高，即在相对湿度较高的情况下，种子易发生吸湿返潮现象；高的情况下，种子易发生吸湿返潮现象；v在一定的大气
27、相对湿度下，随温度升高，在一定的大气相对湿度下，随温度升高，种子水分降低。种子水分降低。四、种子中的其他化学成分四、种子中的其他化学成分 1.酶：酶：主要分布在胚和糊粉层内主要分布在胚和糊粉层内 种类：根据所起作用的部位不同分为种类：根据所起作用的部位不同分为 细胞内酶和细胞外酶（如淀粉酶）细胞内酶和细胞外酶（如淀粉酶）2.维生素：维生素：脂溶性脂溶性_维生素维生素A原、原、维生素维生素E 水溶性水溶性_维生素维生素B族族、维生素、维生素C。3.种子激素种子激素：调控着种子的形成发育、休：调控着种子的形成发育、休眠和萌发眠和萌发.4.色素：色素：表示出种子的成熟度；品种特性；表示出种子的成熟度
28、；品种特性；品质状况品质状况.v种子中色素的种类种子中色素的种类（1）花青素：存在于禾本科稃壳、果种）花青素：存在于禾本科稃壳、果种皮中；豆类的种胚中；皮中；豆类的种胚中；（2）类胡萝卜素：主要存在于果种皮、）类胡萝卜素：主要存在于果种皮、胚乳的糊粉层中。胚乳的糊粉层中。（3）叶绿素：存在于绿豆、蚕豆、青皮）叶绿素：存在于绿豆、蚕豆、青皮大豆等成熟种子中以及未熟种子的种皮、大豆等成熟种子中以及未熟种子的种皮、子叶中。子叶中。（4）单宁：酚类化合物，本身无色但其）单宁：酚类化合物，本身无色但其氧化产物（醌）有颜色（褐色）。氧化产物（醌）有颜色（褐色）。种子颜色与种子其他特性种子颜色与种子其他特性
29、（1）绝大多数植物种子为褐色及其）绝大多数植物种子为褐色及其衍生色，鉴定种、品种的标志衍生色，鉴定种、品种的标志.（2）指示化学成分）指示化学成分.如：同一种的不同品种种子的颜色如：同一种的不同品种种子的颜色,油料，皮厚色深、出油率低。油料，皮厚色深、出油率低。（3）影响休眠和寿命）影响休眠和寿命 二色胡枝子二色胡枝子色深者硬实率高色深者硬实率高;小麦、果种皮颜色深者小麦、果种皮颜色深者休眠期长休眠期长（4）指示种子品质）指示种子品质 色浅成熟度不高色浅成熟度不高;色深成熟度过高或是发热霉变后的种子色深成熟度过高或是发热霉变后的种子;色斑化学药剂、硼砂等使用不当。色斑化学药剂、硼砂等使用不当。
30、种子中其他化学成分种子中其他化学成分5.矿物质矿物质：v含含P、Na、K、Ca、Mg、S、Si等元素，参与等元素，参与种子的代谢，分布不均。种子的代谢，分布不均。v一般矿物质含量高的部位，也是纤维素、半纤一般矿物质含量高的部位，也是纤维素、半纤维素含量最多的部分，胚及种皮比胚乳含量高。维素含量最多的部分，胚及种皮比胚乳含量高。v 种子中矿物质的含量比绿色植物体低。矿物质种子中矿物质的含量比绿色植物体低。矿物质元素多数与有机物结合，在种子萌发时，转变元素多数与有机物结合，在种子萌发时，转变为无机态，参与各种生理活动，转化成新组织为无机态，参与各种生理活动，转化成新组织的成分。的成分。6.二次代谢物二次代谢物v如生物碱、配醣体、酚、单宁、固醇等。如生物碱、配醣体、酚、单宁、固醇等。v药用植物种子，具有的特殊化学成分药用植物种子，具有的特殊化学成分:植物碱、皂甙植物碱、皂甙、糖甙糖甙。思考题思考题1.种子中主要营养成分有哪些？主要存种子中主要营养成分有哪些？主要存在部位？在部位？2.种子的临界水分、平衡水分、安全水种子的临界水分、平衡水分、安全水分概念及其在农业生产中的意义？分概念及其在农业生产中的意义？
