种子是怎样萌发的？

Question

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Answer 1

种子的发芽过程分3个阶段：吸水膨胀、萌发和出苗。有活力的种子，受潮吸水后，开始进行呼吸，蛋白质合成以及其它代谢活动，经过一定时期，种胚突破种皮，露出胚根，这一过程称为种子的萌发（germination）。萌发是生命发展的最初阶段，是植物生长过程中最有活力的阶段。目前的研究表明，种子吸水萌发后发生了许多生理代谢变化，主要表现在酶的活化、生成，细胞生理活性的恢复，同时进行着复杂的生化代谢，使种子的营养成分和理化性质发生了重大的变化。

粮食种子萌发后，其理化性质发生了较大变化，对其主要生化成分进行了分析，结果表明：在萌发后96h内，粘度下降了75%以上，总糖、脂肪、蛋白质平均下降幅度为30%，但还原糖上升了20%～1800%。
关键词：粮食种子；萌发；成分分析

在以谷物和谷类制作的传统婴儿断奶食品，一般需稀释成液体或半固体的流质态，才能用于喂食。虽然国家对粉粒状的断奶食品有着严格的营养指标要求，但对流质状态的食品没有统一的标准。国外对以谷物与豆类配制的断奶食品要求如下：
（1）要求流质态食品的粘度范围为1000～3000cps之间，为液体或半固体状态；
（2）营养价值指标（蛋白质和热量），按国家标准，满足1/3RDA值；
（3）产品质量与风味的可接收性。
传统的断奶食品，在流质状态时，营养价值指标很难达标，这就容易使得流质的断奶食品能量密度不足，导致婴儿营养不良。国外目前对谷物种子的萌发技术在食品中的应用，已经形成了研究热点，这主要是由于两个方面的重要原因：一个是种子萌发后，其营养价值大为改善〔1〕；另一个是种子萌发后的一个显著特点是粘度迅速降低。这两个因素使得萌发后的种子能广泛应用于婴儿断奶食品中。
通过对粮食种子萌发后的生化成分变化进行分析，结果发现：种子萌发后，其理化性质有较大变化，营养价值大幅提高〔2，3〕，在食品工业中有着广阔的应用前景。
l 材料与方法
1.1 实验材料
小麦、玉米、小米、高粱、大豆，均为当年收获的新鲜种子，从集贸市场上购得。
1.2 实验方法
1.2.1 样品制备
1.2.1.1 种子的萌发 选择饱满成熟、没有破碎的新鲜种子，用0.3%～0.5%的次氯酸钠溶液浸泡30min，冲洗干净后，于25℃自来水中浸泡6h，冲净去杂，转入干净消毒后的瓷盘中，倒入少量水保持湿润，不能浸没种子，上面覆盖二层纱布，在25～28℃下进行萌发，每l2h浇水1次，每24h换水1次，并及时去掉发霉腐败种子。
l.2.1.2 萌发样品的制备 分别取萌发1、2、3、4d的种子，洗净后于60℃热风干燥机中干燥8h，然后粉碎，使90%过60目。样品用棕色瓶装好于5℃保存供分析用。
1.2.2 粘度的测定
旋转粘度计法：
取粉末状样品100g，放入1000ml三角瓶中，加水650ml，混合均匀，于水浴中加热至95℃，保温30min，稍冷却后，过胶体磨3～4遍。将所得样品保温于50℃水浴锅中，用HAAKE旋转粘度计测定样品粘度。
1.2.3 总糖与还原糖的测定
DNS法。
1.2.4 粗脂肪的测定
索氏提取法（残余法）。
1.2.5 蛋白质的测定
考马斯亮蓝G-250法。
2 结果与分析
种子的发芽过程分3个阶段：吸水膨胀、萌发和出苗。有活力的种子，受潮吸水后，开始进行呼吸，蛋白质合成以及其它代谢活动，经过一定时期，种胚突破种皮，露出胚根，这一过程称为种子的萌发（germination）。萌发是生命发展的最初阶段，是植物生长过程中最有活力的阶段。目前的研究表明，种子吸水萌发后发生了许多生理代谢变化，主要表现在酶的活化、生成，细胞生理活性的恢复，同时进行着复杂的生化代谢，使种子的营养成分和理化性质发生了重大的变化。
2.1 萌发对种子粘度的影响
在种子萌发的4d内，随着种子发芽时间的延长，其制品的粘度呈下降趋势。从图1可看出，种子在发芽初期粘度就迅速下降，并于第48h达到最低点。其中高粱、玉米、小米的下降幅度最大，分别从328cP、l58cP、 l63cP降到43cP左右，各为原来的11%、22%、25%。但从72h后开始，各品种的粘度又开始上升。原因是由于虽然淀粉与蛋白质发生了水解，高分子物质降解为低分子物质，生成小分子的还原糖和氨基酸等物质，但萌发样品中的还原糖、游离氨基酸的浓度得以提高，尤其是种子生长中纤维素的进一步合成，使纤维含量增加，从而导致了粘度的增加。
根据本研究结果，采用种子的萌发技术，能大幅降低原料谷物的粘度值，使得天然高能流质（即高能量密度）食品的生产成为可能，尤其适宜于制作婴幼儿断奶食品〔4〕。
2.2 萌发对粮食种子总糖、还原糖的影响
种子在发芽过程中，淀粉酶的活性被激活并迅速增加。在发芽第4d至第9d内，淀粉酶活性增加100～300倍〔2〕，从而导致总糖迅速分解，还原糖的大量生成。不同品种间，酶的活性存在差异。从图2、图3中可看出，各品种的总糖下降幅度都在25%左右，玉米下降幅度最大，从57.6%降到36.4%，幅度为36.8%。相应的，图3中禾谷类种子在96h内还原糖增幅都在5倍以上，其中玉米、小麦为最高，还原糖含量从1.97%、2.37%增加到21.75%和46.72%，分别增加了10倍和18倍。但大豆中的还原糖则呈下降趋势。一般说来，禾谷类种子富含淀粉，其淀粉酶活性较高。
2.3 萌发对粮食种子脂肪的影响
从图4可以看出，各品种的脂肪含量均呈线形下降趋势，其中小米、玉米中的脂肪在96h内下降幅度最大，从6.94%、5.84%下降到3.97%、4.07%，分别下降了42.8%和30.3%。其主要原因为种子中的脂肪分解酶、脂酶和脂肪氧化酶在萌发过程中逐渐激活，使种子中的脂类发生了一系列复杂的变化。一方面，种子中脂肪被分解成甘油和脂肪酸，使游离脂肪酸增加，同时脂肪中饱和脂肪酸的比例也增加。这可能与种子萌发时首先利用不饱和的亚油酸、亚麻酸有关。另外，经过代谢，最后生成碳水化合物。对发芽种子的分析结果表明，随着种子发芽，脂肪酸逐渐消失，碳水化合物——糖和纤维素增加，这种现象存在于各类种子中。
2.4 萌发对粮食种子蛋白质的影响
图5表明了随着种子发芽时间的延长，蛋白质含量呈下降趋势，但各品种的下降过程不尽相同。大豆的蛋白质含量在发芽的前2d下降迅速，从22.91%降到15.04%，下降幅度达36%，后呈平缓趋势，其它谷物种子的蛋白质则呈先升后降。萌发96h后，除小米外，玉米、小麦、高粱的蛋白质含量分别从5.81%、5.46%、3.56%下降到4.03%、3.89%、2.31%，平均下降幅度达30%左右。这主要是由于蛋白酶的激活，在蛋白酶的作用下，贮藏蛋白被分解成供胚发育的氨基酸，从而使游离氨基酸增加，再将氨基酸运转到胚的生长部分，然后以各种不同的方式重新结合起来，形成各种性质的蛋白质。由于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，氨基酸的比例以及蛋白的组成发生变化，使发芽种子的营养价值可能有别于萌发以前的干种子，使其营养价值得以大幅提高〔5〕。
3 结论
①谷物种子经浸水萌发后，理化性质发生了很大的变化。其中粘度的变化是最主要的特征之一。所有种子在发芽后粘度迅速下降，并于第48h达到最低点。利用种子萌发的这一特性，使得天然高能流质食品的生产成为可能，因而具有广阔的应用前景。
②种子萌发过程中时，淀粉酶的活性激增，从而导致了多糖的迅速分解，还原糖的大量生成。这也是种子萌发后的基本特征之一。
③种子萌发期间蛋白质的变化，呈下降趋势，平均下降幅度达30%左右。由于蛋白质氨基酸的组成也发生了变化，萌发后的营养价值得以改善。萌发后脂肪的变化也呈线形下降趋势。

Answer 2

一粒种子萌发形成幼苗，既要有适宜的外界环境，也需要种子自身具备一定的条件。
一、环境条件
1．适当的水分：一是种子萌发过程中，贮存在子叶或胚乳内营养物质的转运及细胞分裂的进行都需要水分；二是不同植物的种子萌发时需水量不同，一般豆科种子（如菜豆）萌发比禾本科种子（小麦）需水多；三是农业生产中，满足种子萌发对水的需求可进行浸种。
2．充足的空气：主要是氧气。在种子吸收充足的水分后，只有氧气充分，贮存在胚和胚乳中的营养物质才能够通过呼吸作用产生中间产物和能量，满足萌发所需。一般种子在空气中含氧量10%以上才能正常萌发，而且含脂肪多的种子比含淀粉多的种子需要的氧气更多；含氧量下降到5%以下时，多数种子不能萌发。如棉花、落花生的种子完全浸没在水中或深藏于土壤深处不能萌发的原因就在于氧气供给不足。
3．适宜的温度：适宜的温度是生命活动正常进行的必要条件，温度过高、过低种子不能正常萌发。
4．光：有些植物的种子在无光条件下不能萌发，这类种子叫需光种子，如黄榕、烟草和莴苣的种子；有些植物如早熟禾、月见草等的种子在无光条件能萌发，但在有光时萌发得更好。而某些百合科植物和洋葱、番茄、曼陀罗的种子萌发时会受光照抑制，这类种子为嫌光种子。
二、自身条件
1．有完整的和生活力的胚：被昆虫咬坏了胚的种子不能萌发。种子在离开母体后，超过一定时间将丧失生命力而不能萌发，对不同种子而言其寿命时间长短不同。例如：柳种子仅有12小时，花生1年，小麦和水稻一般能活3年，白菜和蚕豆的能活5~6年。
2．有足够的营养储备：正常种子在子叶或胚乳中储存有足够种子萌发所需的营养物质，干瘪的种子往往因缺乏充足的营养而不能萌发。
3．不处于休眠状态：多数种子形成后，即使在条件适宜的情况下暂时也不能萌发，这种现象被称为休眠。形成的主要原因：一是种皮障碍。有些种子的种皮厚而坚硬，或种皮上附着蜡质层或角质层，使之不透水、不透气或对胚具有机械阻碍作用。二是有些果实或种子内部含有抑制种子萌发的物质。比如某些沙漠植物在长期的生活中，为了适应干旱的环境，在种子表面具有水溶性抑制物质，只有在大量降雨后，这些抑制物质被洗脱掉才能萌发，以保证形成的幼苗不致因缺水而枯死。对于休眠的种子，若需促进萌发，应针对不同原因解除休眠。

Answer 3

1、种子吸水，子叶或胚乳中的营养物质转运到胚根、胚轴、胚芽；
2、胚根发育，突破种皮，形成根；
3、胚轴伸长；
4、胚芽生长，形成茎和叶本回答被网友采纳

Answer 4

发育成熟的种子→适宜的环境条件→胚根突破种皮→形成主根
与此同时→胚轴的细胞也相应生长和伸长→胚芽或胚芽连同子叶一起推出士面→形成茎和叶→子叶转为绿色，进行光合作用→幼叶张开行使光合作用后，子叶也就枯萎脱落→幼苗

Answer 5