西北农林科技大学：《种子学》课程教学资源（教案讲义，打印版）第二章种子生物学和生理生化基础第2.3节种子化学成分及其利用.pdf_大学文库

部分水分与种子胶体结合得比较松散，通过干燥容易从种子中蒸发出去，而靠下端的水分则与种子胶体紧密结合，很难把它除去。阶段Ⅲ 的水分与种子胶体之间不存在结合力，可以说是呈游离态存在于细胞和组织的间隙中。阶段Ⅱ的上端和阶段Ⅲ的水分状况在种子贮藏期间能促进种子的劣变和生活力丧失，在后者的情况下尤为明显。 2.平衡水分的影响因素 (1)湿度种子水分随大气相对湿度改变而变化，在一定温度条件下，大气中相对湿度愈高，种子的平衡水分也愈高。总的来说，在相对湿度较低时，平衡水分随湿度提高而缓慢地增长，而在相对湿度较高时，平衡水分随湿度提高而急剧增长。因此，在相对湿度较高的情况下，要特别注意种子的吸湿返潮问题。 (2)温度温度对平衡水分有一定程度的影响，因此大多数水分平衡曲线确定在25℃条件下测定。在相同的相对湿度条件下，气温愈低，种子的平衡水分愈高，反之则愈低。但总的来说，温度对种子平衡水分的影响远较湿度为小。 (3)种子化学物质的亲水性种子化学物质的分子组成中含有大量亲水基，蛋白质、糖类等分子中均含有这类极性基。因此，各种种子均具有亲水性。蛋白质分子中含有两种极性基，故亲水性最强：脂肪分子中不含极性基，所以表现疏水性。由于上述原因，蛋白质和淀粉含量高的种子比油分含量高的种子容易吸湿，在相同的温湿度条件下具有较高的平衡水分，如禾谷类和蚕豆种子比大豆、向日葵等种子具有较高的水分。种子的部位不同，其亲水基的含量有明显差异，因而不同部位的含水量显然有别。胚部的含水量远远超过其他部位的含水量，如玉米种子水分为24.2%时，胚部含水量为27.8%，而当种子水分达29.5 %时，胚部含水量高达39.4%，这是胚部较其他部位容易变质的一个重要原因三、种子的主要贮藏物质

(一)糖类糖类是种子中最重要的贮藏物质之一，也是最主要的呼吸基质，在种子萌发过程中，糖类供给胚生长发育所必需的养料和能量。种子中糖类的总量占干物质重量随种类而异，一般在25%-70%，其存在形式有多种多样，包括不溶性糖和可溶性糖两大类，前者是主要的贮藏形式。 1.可溶性糖大多数禾谷类成熟种子中可溶性糖含量不高，一般占干物质的2 %-2.5%,其中主要是蔗糖，大量分布于胚部及种子的外围部分（包括果皮、种皮、糊粉层及胚乳外层)，在胚乳中的含量很低。胚部的蔗糖含量因作物种类而不同，可在10%-23%，这些可溶性养料在种子发芽时对幼胚的初期生长具有重要的作用。种子的生理状态不同，可溶性糖的种类和含量相异。成熟的种子中几乎不含还原糖，而主要以蔗糖的状态存在。未成熟、发育中的种子或处在发芽过程中的种子，可溶性糖的含量很高，而且含有大量还原糖，其中单糖占了不小的比率，并随者成熟度的增高而相应下降在不良条件下，贮藏种子中可溶性糖的含量增加，是种子衰老的象征和贮藏条件不良的结果，因此，种子的可溶性糖含量的动向，可在定程度上反映种子的生理状况。 2.不溶性糖种子中的不溶性糖主要是多糖类，是由多分子单糖失水缩合而成的，是主要的贮藏形式。主要包括淀粉、纤维素、半纤维和果胶等，完全不溶于水或吸水而成粘性胶溶液。 (1)淀粉淀粉是各种植物种子中分布最广的化学成分，也是禾本科种子中最主要的贮藏物质。淀粉是以α-葡萄糖为单位聚合成的多糖，主要以淀粉粒的形式贮藏于成熟种子的胚乳中（禾本科）或子叶中（豆科）。种子的其它部位极少，或完全不存在。淀粉由两种物理性质和化学性质不同的多糖，即直链淀粉和支链淀粉组成

①直链淀粉为直链的线形聚合体，由ā-D-葡萄糖经ā-1,4 苷键连接而成，螺旋形构型，200~980个葡萄糖单体构成，分子量为1万一10万。可溶于热水(70-80℃)，形成粘稠性较低的胶溶液。遇碘液产生蓝色反应。 ②支链淀粉高度分枝的淀粉分子，分子量为100万，600一6000 个葡萄糖单体构成，主链和支链的葡萄糖间都为。ā-1,4-苷链连接，支链与主链间为ā-1,6-苷键连接，构成树枝状。每一支链中有20-25 个葡萄糖单位。支链淀粉不溶于热水，只有在加温加压时才能溶解于水，形成粘稠的胶溶液。遇碘液产生红棕色反应。淀粉的特性主要取决于直链淀粉和支链淀粉的比例，通常淀粉含 20%-25%的直链淀粉和75%~80%的支链淀粉。在糯质种子中，几乎完全不存在直链淀粉而仅有支链淀粉。真链淀粉和支链淀粉的比例，是决定淀粉特性和粮食食味的重要因素。水稻种子类型和品种不同，其直链淀粉与支链淀粉的含量有别。粳稻米一般直链淀粉含量低 (20%以下)，少数中等(20%-25%)：籼稻米一般直链淀粉含量较高 (25%以上)，部分中等，少数较低。二者含量不同影响煮饭特性及食味：籼米饭较干，松而易碎，质地较硬；粳米饭较湿，有黏性、光泽，但再浸泡时则易碎裂。 ③淀粉粒淀粉是以淀粉粒的形式沉积于种子细胞中的，淀粉粒有圆形的、带棱角的或椭圆形的。棱角少而圆的淀粉含直链淀粉多。许多淀粉粒围绕一个中心或偏心形成脐点，多糖的“壳层”围绕着脐点沉积，这些壳层反映了淀粉合成与沉积中的昼夜周期性。淀粉粒分单粒和复粒两种，复粒是许多单粒的聚合体，其外包有膜，前者如玉米、小麦、蚕豆等的淀粉粒，后者如水稻和燕麦的淀粉粒。马铃薯一般是单粒淀粉，但有时也形成复粒或半复粒。淀粉粒形态和大小的差异，是鉴定淀粉或粮食粉及粉制品的依据。一般淀粉粒的直径为 12-150um,不同作物种子的淀粉粒大小相差颇为明显，如马铃薯为 45um,蚕豌豆32~37um,大小麦、甘薯、水稻的淀粉粒分别为25、 15um和7.5um。淀粉粒的大小、形状、外壳和脐点的位置是由植物的

遗传因素决定的。 (2)纤维素和半纤维素种子中除淀粉外，主要的不溶性糖是纤维素和半纤维素，它们与木质素、果胶、矿物质及其他物质结合在起，组成果皮和种皮细胞。纤维素(C6H1005)n是组成细胞壁的基本成分。它和木质素、矿质盐类及其它物质结合在一起，成为果皮和种皮最重要的组成部分。半纤维素也是构成种子中细胞壁的主要成分，它和纤维素同样具有机械支持的功能，和纤维素不同的是可以作为牧草种子的后食物，在种子发芽时被半纤维素酶水解而被种子吸收利用。半纤维素是戊聚糖和己聚糖，它可以水解为葡萄糖、甘露糖、果糖、阿拉伯糖、木糖和半乳糖等。种子中所含的半纤维素主要是由戊聚糖所组成的，它是种皮和果皮的重要成分之一。由于成熟籽粒的果种皮细胞中原生质消失，果种皮仅留下空细胞壁。因此，纤维素和半纤维素是果种皮的基本成分。这两类物质的存在部位与功能很相类似，但也有不同之处，前者通常不易被消化和吸收利用，后者则可以作为种子的贮藏物质（贮藏于细胞壁中而不是细胞腔内)或作为幼苗的“后备食物”，在种子发芽时能被半纤维素酶水解而吸收利用。莴苣、咖啡、羽扇豆等种子中含有大量的半纤维素作为贮藏物质，这些种子的胚乳或子叶呈角质，硬度很高。 (二)脂类种子中脂类主要是脂肪和磷脂。其共性是不溶于水，而能溶于各种有机溶剂。 1.脂肪脂肪是种子三大营养物质之一，是重要的高能贮藏物质。脂肪是由脂肪酸和甘油结合而成的，脂肪酸的种类很复杂，但可把其分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸二大类。脂肪品质优劣，取决于组成成分子中脂肪酸的种类和比例. 脂肪的性质，可用脂肪价米表示，与种子品质关系最密切的是酸价和碘价。酸价指中和1g脂肪中全部游离脂肪酸所必需的KOH毫克 9

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