第三章种子的化学成分

２.种胚除了具有较多的结构蛋白质外，还有较多脂肪、 灰分和糖分。
四、 影响种子化学成分的因素
导致种子化学成分差异的原因很多，可概括为内因和外因。
1. 内因:
作物的遗传性——最大，约为变异的18%，成分的可遗传性和品 种间较大的差异，为品质育种的依据
品种间差异大——品种改良潜力大
成熟度——种子成熟愈好，贮藏蛋白与支链淀粉含量愈高,透明 度愈高，种子的食用品质愈好。
蛋白质种子—蛋白质含量明显高
（20－30%）
淀粉含量也高（50%)
——食用豆类
脂肪含量也高（20-48%） ——油用豆类
油质种子——脂肪含量明显高（30—50%）， 蛋白质亦高（20—30%）
同一作物的不同类型或品种间，化学成分含量的差异也很明显。
主要作物种子的化学成分的差异性
1、禾谷类 主要贮藏物质的含量： 淀粉70％左右 蛋白质10％左 右，脂肪1－3％ 比较水稻、小麦、玉米： 淀粉--差异不大:水稻种子淀粉含量约为65%～70% 、
第一节 农作物种子化学成分及其分布
一、种子中的主要化学成分及其差异
1、种子中的化学成分复杂多样:
依化学组成分，主要有
糖类 脂类 含氮物质 水 矿物质
结构物质, 如结构蛋白、核酸、磷脂、纤维素等 依 贮藏物质，如淀粉、可溶性糖、贮藏蛋白、脂肪 功 能 生理活性物质，如酶、维生素、植物激素等 分 水、矿物质、有毒物质等
水分
12.0
ห้องสมุดไป่ตู้
12.2
12.5
11.4
蛋白质 7.2
8.6
13.2
3.9
淀粉
56.2
76.1
--
--
蔗糖
3.2
3.9
38.7
25.8
糊精
1.3
1.8
--
--
纤维素 10.0
0.2
14.1
40.2
脂肪
1.9
1.0
10.1
1.3
矿物质 5.8
1.4
11.4
17.4
2.3 小麦种子各部分化学物质的分布(%)
3.糊粉层：含有大量的糊粉粒，含有丰富的蛋白质、脂肪和灰份， 是胚乳中具有生命的组织。
4.皮层：是种子保护组织，含有大量的纤维素和灰份，具有较强 的韧性和强度。
☆所有农作物共同点： 1.作为保护组织的皮层含有较多纤维素和灰分。
作为养分储藏组织的胚乳或子叶含有大量的该类种子的 主要储藏物质。禾谷类主要为淀粉，豆类主要是蛋白质， 油料主要是脂肪。
3、油质种子 总体看，含油量高，蛋白质含量也高
－－如芝麻、向日葵、油菜
表2.1 谷类作物的化学成分含量(%)
水稻
玉米
谷 小麦
大麦
类 燕麦
黑麦
作 高梁
粟糙米
物黍
荞麦
水分
13.0 15.0 15.0 15.0 8.9 10.0 10.0 10.0 9.3 9.6
蛋 白 碳 水 化 脂肪 质 合物 8.0 68.2 1.4 9.9 67.2 4.4 11.0 68.5 1.9 9.5 67.0 2.1 9.6 62.2 7.2 12.3 71.7 1.7 10.2 70.8 3.0 9.7 76.6 1.7 11.7 64.2 3.3 11.9 63.8 2.4
碳 水 化 脂肪 纤维素 灰分 合物 26.0 17.5 4.5 5.5 56.0 1.1 1.6 4.0 53.0 1.6 3.0 7.4 53.6 1.6 7.4 3.0 50.0 2.8 3.8 3.2
表2.1 油料作物的化学成分含量(%) 续
化学成分 水分 蛋白质
芝麻
5.4 20.3
碳 水 化 脂肪 纤维素 灰分
2. 有胚乳种子 种皮、种胚和胚乳所占比例因作物而不同，化学成分
分布存在差异。 胚－－无淀粉（如小麦）或含少量淀粉（如水稻）；
多蛋白质、脂肪、可溶性糖、灰分、维生素。 特点：营养好，难贮藏；
胚乳－－包括全部淀粉；蛋白质绝对量大，但相对量 低；脂肪少；
糊粉层－－类似胚 果种皮－－只有纤维素和矿物质含量高 以水稻、小麦、玉米为例，其各部分所占比例及所含化 学成分如下表。
①对淀粉种子来说，氮肥能提高蛋白质含量。 钾肥加速糖类由叶、茎运向籽粒或其他贮存器 官（如块茎、块根），并加速其转化，增加淀 粉含量。
②对油料种子来说，磷肥对脂肪的形成有促 进作用。钾肥有助于脂肪的运输转化和累积。 氮肥使植物内大部分糖类和氮化合物结合成蛋 白质．
除了气候因素外，土壤营养状况也影响种子的化学成份：
米 12.2 8.6 76.1 3.9 1.8 0.2 1.0 1.4
米糠 12.5 13.2
-38.7
-14.1 10.1 11.4
谷壳 11.4 3.9
-25.8
-40.2 1.3 17.4
胚——无或极少淀粉，高蛋白、高脂肪、高可溶性
糖含量， 矿物质、 维生素也高—— 营养价值
高，但易生虫发霉、 酸败，不耐贮藏．
种子 重量百 蛋白 部分 分比 质
淀粉
糖分
纤维 素
戊聚 糖
脂肪
灰分
全粒 100.00 16.06 63.07 4.32 2.76 8.10 2.24 2.18
胚乳 81.6 12.91 78.82 3.54 0.15 2.72 0.68 0.45
胚 3.24 41.30 0 25.12 2.46 9.74 15.04 0.32
2. 小
胚乳——主要为淀粉、贮藏蛋白、低脂肪、低可溶性
麦
糖、低灰分、低维生素
——营养价值不高、耐贮藏
种被——主要为纤维素 , 多矿物质
——无营养价值
糊粉层—— 与胚相似
麸皮 = 种被 + 糊粉层 + 胚
营养上浪费 面粉耐贮、合理
科学加工利用
3、玉米
各部分化学组成与小麦基本一致，不同之处是 （1）胚中除蛋白质和可溶性糖含量高外，油分 含量也高，达３０％－４０％；
[教学时] 4学时
[教学内容]
第一节 种子的主要化学成分及其分布
第二节 种子水分
▲
第三节 种子的营养成分
▲
第四节 种子生理活性物质
第五节 种子其它化学成分
[教学方法] 讲授法与多媒体演示法相结合
第三章 种子的化学成分
种子作为植物繁衍后代的最佳器官，是由各种各样化学 物质组成的活的有机体。种子化学成分的种类，含量和分 布，与种子的生理状态、耐贮性，营养价值、利用价值、检 验方法原理、品质育种密切相关。
生理活性 物质
激素(如IAA、GA、ABA等), 维生 素(如VA、VB、VC等)，酶类(氧化
还原酶类,水解酶类)。
色素与毒素 色素如胡萝卜素、花青素、黄铜 色素等,毒素有棉酚、单宁、皂苷、 芥子苷和芥酸等。
(二)种子化学成分的分布
2.2 水稻种子各部分化学物质的分布(%)
化学成分 稻谷
米
米糠
谷壳
育种亦很重要。
第三节 种子的营养成分 种子中的主要贮藏物质——糖类、脂类、蛋白质
（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。一般占干重的25~70%
按其水中溶解度分为可溶性糖和不溶性糖两大类。
1.可溶性糖 充分成熟种子中,可溶性糖含量不高,主要以蔗糖的状态 存在。蔗糖的含量以种子胚部及种子外围部分(包括果皮、 种皮、糊粉层及胚乳外层)为高,如小麦胚部蔗糖含量 16.2%,黑麦胚含22.9%,玉米胚含11.4%。 成熟种子中可溶性糖多，说明生理状态不正常，未充 分成熟，发过芽等。 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。因此,种子的可溶性糖含量的动向， 可在一定程度上反映种子的生理状况。
种子生物学
Seed Biology
肖占文 河西学院 农学系
第三章 种子的化学成分
[教学目的] 了解种子的化学成分及其分布；重点掌握水分在种子发育、成熟、
发芽及其安全贮藏、生理代谢等方面的作用机理；掌握种子的营养
成分及其作用，确定种子在各方面的利用价值，为贮藏、加工、检
验、选育新品种提供依据。为深入学习打下基础。
饱满度——愈饱满的种子，果种皮占的比例小，出粉率、出油 率高
2. 外因：
种子发育成熟期间的环境条件，是导致相同作物或品种在不同地
区，不同年份种子化学成分差异的主要原因，约占变异的14%。
就相同作物在不同地区种植的情况看，表现出如下趋势：
小麦蛋白质含量，在我国是北高南低，在世界上是美国>英 国；
大豆蛋白质含量，在我国是南高北低。
纤维素 灰分
6.7 2.7
2.2 1.3
1.9 1.7
4.0 2.5
8.7 3.4
2.3 2.0
3.4 1.7
0.8 1.4
8.1
3.4
10.3 2.0
表2.1 豆类作物的化学成分含量(%) 续
化 学 水分 蛋白质 成分 大豆 10.0 36.0 绿豆 15.1 22.3 蚕豆 11.8 25.0 豌豆 11.8 25.0 菜豆 10.2 30.0
合物
12.4 53.6 3.3
5.0
向 日 葵 5.6 30.4
12.6 44.7 2.7
4.4
(仁)
亚麻
6.2 24.0
24.0 35.9 6.3
3.6
大麻
8.0 24.0
20.0 30.0 15.0 3.5
棉籽(仁) 6.4 39.0
14.8 33.2 2.2
4.4
花生(仁) 8.0 26.0
22.0 39.2 2.0
（2）胚占的比例大，一般占种子重量的１０％ －１５％，
所以，玉米不耐贮藏，玉米粉易发霉变质。 在加工中将胚和胚乳分离，胚乳制粉，胚榨油， 可提高利用价值．
根 据 化 学 分成 类分 生 理 功 能
结构物质
遗传物质 贮藏物质
蛋白质、纤维素和半纤维素、磷 脂、果胶、木质素等。
RNA和DNA两类 蛋白质、淀粉、脂肪等 。
淀粉质种子 通常淀粉含量达60—70%,如麦 类、玉米、谷子、水稻等。
蛋白质种子 蛋白质含量一般在25—35%,如 大豆、豌豆、蚕豆等。
油料种子
含油量一般在30—50%, 如花 生、油菜、芝麻等。
粉质种子—— 淀粉含量明显高（60—70%), 脂肪极少(1~4%) 蛋白质（8-12%)——主要为禾谷类
2.5
二、种子化学成分的分布
不同类型的种子，其种胚、胚乳、种被三部分所占比 例差异很大，各部分所含化学成分的种类和数量也不同， 决定了各部分生理机能不同,营养价值、利用价值不同， 耐贮性不同。
１．无胚乳种子：包括种皮和胚。其中种胚占 的比重大，绝大部分营养物质贮存其中。子叶很 发达，是贮藏组织，含有大量的蛋白质和脂肪。
2、主要化学成分的生理作用 （1）生命活动的基质－－蛋白质 （2）生命活动的能源－－淀粉、脂肪，蛋白质有时也可以
作为能源 （3）生理活性物质－－酶、维生素、生长素 （4）生命活动的介质和生化变化的参与者－－水
二、种子的主要化学及其分布
(一)种子的主要化学成分
据 种 子 主 分根 类要 化 学 成 分
N素——影响最大，供N充足特别后期施N多，蛋
白质含量高作物生长期，N肥施用后延，
营养状况
增产作用减小，蛋白增加作用扩大。
P 、 K素——提高淀粉、脂肪含量，促进粒大粒
饱
S素——亦能提高蛋白质特别是蛋白质中赖氨酸、
蛋氨酸含量。
加大品质育种和优化栽培的力度，对提高种子品质非常重要；
掌握种子中化学成分的种类 、 含量 、 分布 、差异，对品质
影响小麦类----粉质种子化学成分的主要因素是湿度，
潮湿气候有利于淀粉酶活动不利于蛋白
原因分析
酶活动，潮湿多雨区的蛋白质含量低 影响大豆类-----油质种子化学成分的主要因素是温度，
适宜低温有利于油分积累，而油分和蛋
质互为消长，故我国北方地区大豆油分
含量高，蛋白质含量低。
（2）土壤条件（土壤含水量、营养状况等）： 如：
（1）水稻种子各部分的比率（重量）
稃壳 20-25%
皮部(果种皮)
水稻 米粒（糙米）
75-80%
糊粉层
10-15%
胚乳 淀粉层; 60-70%
胚 2.5-4%
水稻种子各部分化学物质的分布(%)
化学成分 水分
蛋白质 淀粉 蔗糖 糊精
纤维素 脂肪
矿物质
稻谷 12.0 7.2 56.2 3.2 1.3 10.0 1.9 5.8
小麦为50%～55%、 玉米为72%左右。 蛋白质--小麦（11%）>玉米（9.9%）>水稻（8%） ； 脂肪--玉米（4.4%）>小麦（1.9%）>水稻（1.4%）； 玉米胚大，含油高。
2、豆类 分二种类型：
（1）蛋白质高，淀粉也高－－豌豆、菜 豆、蚕豆、绿豆 （食用豆类）
（2）蛋白质高，脂肪也高－－大豆、花 生 。大豆蛋白质高，花生脂肪高 。（油用 豆类）
麸皮, 糊粉 15.48 28.75 0
层
4.18 16.20 35.65 7.78 10.51
以上两表资料小结： 种子的化学成分分布很不平衡,这决定了种子各部分生
理机能和生化特性的不一致。
☆禾谷类作物的共同特点：
1.胚：含有丰富蛋白质和脂肪，以及较多的可溶性多糖，易于被 微生物浸染和仓虫危害。
2.胚乳：含有整个种子全部淀粉和大部分的蛋白质，是种子营养 物质的储藏库,是种子萌发到形成具备自养能力之前的养分来源。