牧草与草坪草育种学课件.ppt

第二章 牧草种子的化学成分 实实 用用 牧牧 草草 种种 子子 学学牧草种子中的水分牧草种子中的营养成分牧草种子中的酶及激素主要内容一、水分的功能 种子细胞内部新陈代谢作用的介质二、水分的状态 游离水（自由水）：作为溶剂，易蒸发，代谢旺盛。结合水（束缚水）：不易蒸发，与有机质结合，代谢弱，有折光率。第第 二二 章章 牧牧 草草 种种 子子 的的 化化 学学 成成 分分第一讲第一讲 牧牧 草草 种种 子子 的的 水水 分分相对平衡状态，在一定条件下相互转换 禾草种子水分安全含量为12%；油料种子水分安全含量为910%；贮藏种子要安全保存，其含水量束缚水。三、水分的吸附与解吸过程（1）吸附：种子外部种子表面种子内外表面的大毛细管内层活化面被亲水胶体吸附（2）解吸：水分的蒸发即为解吸过程。水分的吸附过程与解吸过程一样只是方向相反，种子里面的水分经大毛细管扩散到空气中，由微毛细管中的水分再经由大 毛细管蒸发出去。（3）种子的含水量与吸附过程与解吸过程的关系 种子的含水量与水分的吸附和解吸有关。当吸附过程占优势时，种子中的含水量逐渐增加；当解吸过程占优势时，种子的含水量会随之而降低；当种子在恒湿、恒温下贮藏一段时间后，吸附作用与解吸作用等速进行时，种子的含水量达到了动态平衡状态，此时种子的含水量称为该条件下的“平衡水分”。 四、影响种子水分的因素四、影响种子水分的因素1、温度 湿度一定，气温愈高，种子含水量愈低；气温愈 低，种子含水量愈高。2、湿度 温度一定，湿度增加，种子含水量也增加。3、种皮结构及所含化学成分 种皮结构：种皮致密，种皮细胞中含大量疏水性物质，水分的吸附与解吸受阻，种子水分随环境的变化缓慢。种子内含物致密程度，内含物疏松的种子，毛细管粗，水分的吸附与解吸频繁，种子的含水量高。 种子的化学成分：化学成分与所含官能团有关，如Pr中含亲水性基团羧基和氨基，则种子吸水强。若化学成分中所含官能团如脂肪分子是疏水性胶体，则种子吸水弱。第第 二二 章章 牧牧 草草 种种 子子 的的 化化 学学 成成 分分一、糖类可溶性糖不溶性糖二、脂类 （1）分类 （2）性质第二讲第二讲 牧草种子中的营养成分牧草种子中的营养成分单糖：葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖双糖：麦芽糖、蔗糖淀粉：禾本科牧草最重要的贮存 物质，存在于胚乳和子叶中。纤维素、半纤维素和果胶质脂肪：贮藏物质磷脂：构成膜第第 二二 章章 牧牧 草草 种种 子子 的的 化化 学学 成成 分分（2）性质 碘价：100g脂肪能吸收碘的克数为碘价。能指示脂肪酸的不饱和程度,碘价愈高，不饱和脂肪酸的含量愈高，脂肪愈容易氧化，愈不耐贮藏。 酸值：中和每克脂肪中全部游离脂肪酸所需要的氢氧化钾毫克数称为酸值。种子贮藏不合理时，脂类物质在脂肪酶的作用下水解释放出游离脂肪酸，使酸值增高，种子生活力降低，失去价值。酸值增高是种子变质的一个重要标志。 酸败现象：种子在贮藏期间，内部的脂肪受湿、热、光和空气的氧化作用，产生醛、酮、酸等物质，发出不良的气味和滋味，使种子生活力丧失，种用品质显著降低，这样的现象即为种子中脂肪的酸败现象。包括水解和氧化两个过程，是种子变质的一个标志. 三、蛋白质三、蛋白质 蛋白质是构成细胞质、细胞核、质体等的基础物质。在种子的生命活动和遗传机理中具有重要的意义。一般情况下，禾本科牧草蛋白质含量 15%，豆科牧草蛋白质含量为干重的20%-40%。（1）蛋白质 的种类 简单蛋白质（由不同的aa组成，种子中大部分是这类蛋白质）复合蛋白质（由简单蛋白质和其它物质结合而成，种子中极少数主要存在于胚中的才是这类蛋白质）清蛋白球蛋白醇溶蛋白谷蛋白第第 二二 章章 牧牧 草草 种种 子子 的的 化化 学学 成成 分分2）种子贮藏蛋白的aa组成 蛋白质 氨基酸 豆科牧草、禾本科牧草及饲料作物种子氨基酸含量不同。豆科牧草及饲料作物种子中谷氨酸含量最高，其为天门冬氨酸，亮氨酸，精氨酸，丝氨酸和赖氨酸，而色氨酸和蛋氨酸含量最低。禾本科牧草及饲料作物种子中谷氨酸含量最高，其次亮氨酸，脯氨酸，苯丙氨酸，丙氨酸和天门冬氨酸，色氨酸含量最低。四、矿物质 种子中所含有的矿物质元素有30多种，如P、K、S、Fe、Mg、Ca、Mn等等。这些矿质元素对生物体内的新陈代谢起到十分重要的作用,它们多与有机物质结合，存在于成熟种子中，随种子的萌发，有机物逐渐变为无机状态。四、矿物质豆科植物矿物质含量在2%3%，禾本科在1.5%3.0%。 第三讲 牧草种子中的酶及激素一、酶 1、酶的特性 专一性、多样性、高效性 2、酶的组成载体（酶蛋白）活性基（辅酶）：非蛋白的有机化合物或一些金属离子，附在酶蛋白上。 第三讲 牧草种子中的酶及激素 成熟度差的种子中酶的含量比完全成熟的种子含量高，大部分分布于胚内或种子外围部分。 为什么在做种子发芽试验时，可用高温处理？ 这与酶的性质有关。一般情况下，酶在高温条件下容易变性，但干燥的酶对温度不太敏感，且在一定温度范围内，随温度升高，酶的催化作用增强。植物体内，酶作用的最适温度是3540，当温度接近7080时，则作用停止。3、种子中的水解酶类 存在状态 种子成熟的不同时期，不同状态的酶起着主导作用。种子成熟初期，水解作用的比例大；随着成熟度增加，合成作用占优势；种子萌发过程中，水解作用逐渐增强。 种子在贮藏中为什么常采用低温、干燥的方法？ 重要原因是为了抑制种子中结合态酶向游离态酶转化，防止种子变质和活力下降。尚未成熟或受冻的种子中含有较多的游离态酶，呼吸作用较强，贮藏时这部分种子应清除。游离态（水解作用）结合态（合成作用）两种状态的酶存在着一定的转化和平衡关系 水解酶类主要包括淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶和磷脂酶。 a. 淀粉酶 淀粉 麦芽糖 葡萄糖 淀粉酶淀粉酶 存在于发芽或未成熟种子中淀粉酶 存在于成熟种子中 b. 蛋白酶 蛋白质 多肽 二肽 氨基酸 种子中的蛋白酶含量随成熟度提高而降低。 蛋白质水解酶 c.脂肪酶 专一性不强 脂肪 甘油+游离脂肪酸 d.磷脂酶蛋白酶：肽链内切酶 肽酶（肽链端解酶）多肽酶 能分解多肽酶 二肽酶 仅能分解二肽酶磷脂一脂酶磷脂二脂酶籽酸酶 能分解卵磷脂在呼吸过程中起到重要的作用二、激素（一）赤霉素（GA） 许多植物的种子中GA浓度高于植物体其它部分 作用：促进种子萌发和幼苗生长 原因：GA提高了萌发种子中生长素含量，进而使生长素 调节细胞的伸长。 （二）生长素（IAA） 向上生长 促进细胞伸长，具有控制胚芽和胚根向性运动。 向下生长 （三）细胞分裂素（CK） 促进细胞的分裂和细胞体积的增大。（四）脱落酸（ABA） 抑制发芽，促进种子休眠。 （五）乙烯 促进种子萌发 能解除ABA和其它抑制物质对种子萌发的抑制作用。健康的草原荒漠化的草原荒漠化的西部发绿的滇池有毒的赤潮菌浑浊的河水绿色杀手紫茎泽兰 紫茎泽兰原产中美洲，是一种适应性强的恶性杂草，繁殖速度惊人，它与周边植物抢水争肥，很快就能将其它植物消灭并蔓延开来，其所到之处寸草不生，牛羊吃了会有中毒现象，堪称“绿色杀手”，自上世纪80年代入侵我国云南、贵州、重庆等省市以来，给当地农作物生产和畜牧业带来巨大灾害。漫山遍野的紫茎泽兰被逼向山顶的树木横行的老鼠密集的鼠洞