(种子学课件）第二章种子的化学成分与利用.ppt

第二章 种子的化学成分与利用 一、种子的主要化学及其分布 4.蛋白质变性 （1)概念：受理化因素影响，蛋白质分子内部原有高度规则的空间排列发生变化，致使其性质部分或全部丧失，这种变化称为蛋白质变性。 （2）蛋白质变性条件：理化因素 （3）种子实践中蛋白质变性的发生和预防： 可能发生原因： 物理因素：温度（高温、低温） 干燥、贮藏 化学因素：化学药剂（杀虫剂） 预防： 安全干燥温度的控制/防治种子堆发热霉变 正确选择和使用化学药剂。 四、影响种子化学组成的因素 影响种子化学组成的因素，包括种子的遗传性和种子形成发育的外界条件两方面。对同一作物而言，两种因素的作用大小相似，都可以在相当程度上改变种子的化学组成。 （一）遗传因素 同一作物不同类型、不同品种的化学组成有明显的差异。以大豆为例，一般品种含蛋白质在35％左右，高蛋白品种可达45％以上。向日葵的含油量一般在40％左右，高油品种可达70％。据中国农业科学院分析，我国各地籼稻种子的蛋白质含量多在8—10％之间，脂肪为2—3％；粳稻种子蛋白质含量多在6—9％之间，脂肪含量为2—3％。但分析样品中蛋白质含量高的品种达12．96％，脂肪含量高的达3．42％。 作物品种间化学组成的差异，是按照育种目标进行长期人工选择的结果。美国学者在玉米品种选育中，经65代的选择已育成了蛋白质含量达19．5—25．5％的伊里诺斯高蛋白质玉米，比普通玉米蛋白质含量高1．5倍，高赖氨酸自交系Opaqure-2的赖氨酸含量比普通玉米高60％。我国育种工作者已培育出比普通玉米赖氨酸含量高1.1倍的玉米杂交种中单206。 （二）环境因素 种子形成与发育期间的外界条件，包括气候因素、土壤条件和栽培技术等，都可以在相当程度上影响种子的化学组成。 1.温度 光照充足，温度适宜，不仅可以提高光合强度，而且有利于有机物质的运输与转化，可以使种子饱满，减少种子纤维素与灰分的相对含量。 高温条件下形成的种子，蛋白质含量较高，淀粉与脂肪含量较低，而且种子成熟期缩短。大豆种子的蛋白质含量有从北方向南方呈逐渐增加的趋势。相反，适当的低温有利于脂肪的合成，而且形成的不饱和脂肪酸比例增大，所以随纬度和海拔增高，大豆种子含油量和脂肪的碘价增高。 2.湿度 空气、土壤干旱，特别是水分可给率低的盐碱地，会促使种子早成熟，粒重下降，饱满度差；种子的蛋白质、灰分含量相对增加，淀粉、脂肪的比例减少。因为在干旱条件下，蛋白酶受抑制的程度比淀粉酶和脂肪酶较低，而且蛋白质的积累较早，所以蛋白质的相对含量增加。灰分含量增加是因为种子瘦秕，皮层的相对比例增加的结果。 汤佩松等研究，我国小麦种子由南至北因种子发育期间降雨量递减，蛋白质含量呈现规律性的递增，杭州、济南、北京、公主岭、克山的小麦种子含蛋白质分别为11．7％、12．9 、16．1％、16．3％和19．0％。以小麦种子含N量而论，土壤湿度30％、40％、50％、60％、70％时，小麦种子的含N量分别为2．86％、3．0％、2．70％、2．60％和2．80％。 灌溉也会影响种子的化学组成，使种子的蛋白质含量减少，脂肪、淀粉含量增加。 前苏联作物研究所生化实验室对各种类型玉米种子的研究，说明灌溉玉米粒重和淀粉含量增加，蛋白质含量下降。 在大豆上也有类似的研究，在灌溉条件下公主岭的大豆种子蛋白质与脂肪的含量分别为30.43％和26．69％，不灌水条件下则分别为48．06％．和17．36％。 3.营养元素 氮素是蛋白质的组成之一，适量的增施氮肥，不仅可以增加种子产量，而且可以提高种子蛋白质的含量。 磷素对种子脂肪的形成有促进作用，因为糖类转化为甘油和脂肪酸的过程中，需要磷的参与，钾肥也可以促进糖类和脂肪的积累。故要得到优质的种子，需要氮、磷、钾的适当配比。 汉米尔顿等(1951)研究了前作与施肥对40个玉米杂交种籽粒化学成分的影响，通过前茬的选择和施肥，可以使平均粒重增加80毫克，蛋白质含量增加3%，脂肪和含磷量也略有增加，烟酸的含量则有所降低。 Sauberhch(1953)研究指出，19个玉米品种在增施氮肥条件下，蛋白质含量由6．8—8．2％提高到9．3—12．0％。蛋白质中的18种氨基酸占总蛋白质的比例，亮氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸随之增加，精氨酸、乙氨酸、赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、缬氨酸有所减少，其余几种几乎没有变化。Prince(1954)报道，土壤中氮素的含量与籽粒粗蛋白质、醇溶蛋白和亮氨酸的含量呈正相关。 复习思考题： 1.禾谷类种子的主要化学成分有哪些？其分布有何特点？ 2.临界水分和安全水分有何区别与联系？种子中水分的存在状态有哪些？如何确定种子的安全水分？ 3.什么是脂质的酸败？有何危害？怎样预防？ 4.种子中的蛋白质有