У подсолнечника процессы развития семян протекают в четыре стадии: 1) эмбриональную, 2) растяжения тканей, 3) накопления запасных веществ, 4) фазу созревания.
Эмбриональная фаза – период интенсивного деления тканей семян.
Фаза растяжения – характеризуется интенсивным ростом тканей семян.
Фаза накопления запасных веществ – синтез запасных веществ и их отложение в семени.
Фаза созревания – достижение семенами уборочной спелости, снижение их влажности.
В семенах подсолнечника липиды, белки и крахмал синтезируются из углеводов. В начале процесса фотосинтеза образуется фосфорилированный моносахарид – фруктоза-6-фосфат, немедленно переходящий в дисахарид-сахарозу. В семена подсолнечника углеводы поступают в виде сахарозы и затем полимеризуются в ассимиляционный крахмал.
На процессы созревания зерновок и семянок подсолнечника и в дальнейшем при их хранении огромное влияние оказывают ферменты. В начальные фазы развития семени или зерновки ферменты, поступающие из листьев и стеблей растения, обладают исключительно гидролизными свойствами, но по мере созревания зерна их действие ослабевает, возрастает их синтезирующая функция. Ферменты, с понижением влажности зерновки, при ее созревании адсорбируются на поверхности тех или иных веществ и катализируют синтез сложных органических соединений.
В созревающих семенах и зерновках накапливаются крахмал, белки, липиды, снижается активность ферментов, они переходят в покоящееся состояние, столь необходимое для успешного хранения зерновых масс.
Однако нормальный ход процесса зернообразования в южных и юго-восточных районах России под влиянием высокой температуры и недостатка влаги может нарушаться, происходит «захват» или «запал» зерна. В результате зерно формируется щуплое. Наиболее неблагоприятным для налива и созревания зерновок оказывается сочетание почвенной и воздушной засухи.
Характерной особенностью растений всех зерновых культур является то, что в пределах одного соцветия зерна в период налива находятся в разных фазах развития и созревания, что обуславливает явление так называемой матрикальной разнокачественности. Причиной разнокачественности зерновок может быть следствие соединения наследственно неравнозначных гамет родительских форм и множественности оплодотворения, влияние условий окружающей внешней среды на развивающееся семя. Нагляднее проявляет себя матрикальная разнокачественность из-за различий в местонахождении семени на материнском растении.