(1)课题来源与背景： 种子活力是种子在发芽和出苗期间的活性强度及特性的综合表现。国内外有关种子活力的生理机制研究取得一些进展，如高温高湿的环境条件和种子的贮藏过程中发生质量劣变等因素都可以引起或加剧种子活力的衰退。由于种子活力受遗传因素和环境条件等多方面影响，因此按传统方法单从基因型水平鉴评种子活力很有难度。而种子内代谢物水平的变化不仅反映种子基因型（遗传）的差异；还可反映种子贮藏等过程中环境因素的作用。所以代谢组学技术有可能为寻找快速鉴评种子活力的代谢标识物提供全新的解决方案。该技术已经成功地应用于总草药鉴评、植物科学研究和生物技术安全评价等领域，但目前还尚未见到将该技术应用于杂交稻种子深度鉴评的研究报道。

    （2）研究目的与意义： 本项目研究旨在建立一套用于种子活力准确鉴评的代谢组学技术规程，并应用与生产中杂交稻种子活力的快速鉴评。这对种质资源的长期保存和促进粮食安全生产具有重要意义。

    （3）主要论点与论据： 采用基于质谱的代谢组学分析技术，对不同活力的杂交稻种子中的代谢组进行了研究，比较了杂交稻种子在24个月自然老化后的代谢物差异，将代谢物与杂交稻种子的活力值进行相关性分析，找出了1种与种子活力最显著相关的标识化合物棉子糖。此外，还通过人工老化处理获得一批不同活力的杂交稻种子，并测定其对应的活力；应用相同的代谢组方法分析这些不同活力杂交稻种子的代谢指纹图谱，并将代谢物信息与种子活力值进行相关性分析，找出5种与杂交稻种子活力显著相关的标识化合物，包括棉子糖、甘油、果糖、丙氨酸和天冬氨酸。最后，为了进一步明确活力标识物的准确性，又增加测定另一批人工老化的杂交稻种子的代谢谱和种子活力，比较活力和标识代谢物的含量，验证标识化合物与活力的相关性，初步确定棉子糖可以作为反应种子活力的标识化合物。因此，通过本项目的实施，成功建立了一套用于种子活力准确鉴评的代谢组学技术规程，并应用与生产中杂交稻种子活力的快速鉴评。

    （4）创见与创新： 在内容新颖方面，基于质谱平台的代谢组学研究已被广泛的应用到中草药鉴评，药物研发和药效评价，与重大疾病相关的标识化合物筛查，天然产物鉴定，环境毒理学和生物体代谢调控网络等多个领域，但是目前尚未见到将最新的代谢组学技术应用到杂交稻种子活力鉴评的报道，因此研究内容新颖。在手段先进方面，结合四级杆-静电场轨道阱傅里叶变换-双分压线性离子阱组合式超高分辨液质联用仪和气质联用仪开展杂交稻种子的代谢组学研究，更全面揭示水稻种子内初生和次生代谢物的信息，找到可用于杂交稻种子活力鉴定的标识化合物。

    （5）社会经济效益和存在的问题： 本项目属于应用基础研究阶段，离成果推广应用产生的社会经济效益尚有距离。虽然成功建立了一种稳定的可用于杂交稻种子活力鉴定的代谢标识物分析体系，找到了棉子糖可以作为反应杂交稻种子活力的标识物。但是，目前只用16个品种杂交稻进行验证，将在后续研究中进一步扩大群体验证活力标识物的准确性。

    （6）历年获奖情况： 无。