种子萌发实质上是幼胚的生理机能从休眠状态到活跃状态的生命现象,其主要特点是植物在这个期间不需要外来的营养。这时植物虽然增加了体积,但没有增加干重,仅发生了贮存物质的转化,而没有物质的同化。
1.糖类的变化 种子中贮藏的糖类主要以淀粉粒的形态存在。当种子萌发时,由于淀粉酶的作用使淀粉粒水解,转变为糊精和麦芽糖,之后经麦芽糖酶进一步分解为葡萄糖。也有由磷酸化酶的作用而使淀粉转化为单糖这一途径。一般在温度较高时,有利于淀粉酶的水解;而在10℃以下时,则有利于磷酸化酶的水解作用。但在种子萌发的初始阶段,磷酸化酶对于分解淀粉起着主要作用,此酶直接存在于种子中,但分解效率较低,因此在积累相当能量后,就转入效率较高的水解途径。水解产生的还原糖及糊精迅速转移至胚轴中,供种子发芽生长之用。
2.脂肪的变化 油质种子在萌发时,脂肪先水解为脂肪酸和甘油,再进一步转化为糖类,才能供胚利用,其转化过程为:
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脂肪转化为糖的过程基本上是氧化过程,在转化的各个阶段都要不断地吸收氧气。其水解作用需借助于脂肪酶的活动。
3.蛋白质的变化 种子中的蛋白质可分为贮藏蛋白质和结构蛋白质两大类。种子萌发时,贮藏蛋白质逐渐分解为溶解状态的氨基酸,氨基酸再运转至胚部,构成新细胞的原生质,这样细胞中的贮藏蛋白减少,结构蛋白增多。发芽种子中氨基酸的新形成,必然造成种子氨基酸的种类、不同氨基酸的比例以及种子蛋白的组成发生变化,使发芽种子的营养价值有别于萌发以前的干种子。