种子老化是种子在贮藏过程中不可避免的事件，已给农、林业和园艺生产造成了巨大的经济损失。至今，种子老化的确切机理仍然不清楚。本文以‘农大108’玉米种子为实验材料，研究了种子老化过程中种子的萌发与成苗、线粒体膜结构的完整性和呼吸功能的变化，同时对玉米种子胚线粒体蛋白质组进行了分析，以期理解线粒体结构和功能完整性与种子老化之间的关系，为种子老化机制的研究和种子活力的改善提供新的知识与技术。研究结果表明：　　⑴玉米种子的萌发率在老化18天后开始下降，在30天时降至0。在老化过程中，种子萌发速率的下降较萌发率早，在老化12天时开始下降。短时间的老化不影响种子的成苗率，还可提高幼苗鲜重。老化9天后，种子的成苗率和幼苗鲜重都随着老化逐渐降低。这些结果表明，种子老化不仅影响种子的萌发，还影响幼苗的生长。　　⑵随着种子的老化，线粒体的细胞色素c氧化酶(CCO)活性先增加而后下降，而CCO活性潜伏期呈逐渐下降的趋势。线粒体内膜完整性在未老化和老化的种子中都处于较低的水平。线粒体细胞色素c(Cyt C)氧化酶途径的呼吸速率在老化初期有所增加，但随进一步老化逐渐降低;而交替氧化酶(AOX)途径的呼吸速率仅能在未老化的种子检测到。胚线粒体的蛋白量和总CCO活性随老化先增加，而后下降，但仍然保持在与未老化种子相似的水平;而总的CytC途径的呼吸速率在老化24天后下降至低于未老化种子的水平。　　⑶比较吸胀60 h后不同老化时间的胚线粒体结构和功能表明，CCO活性和外膜完整性在老化21天时仍旧可以恢复到与未老化胚线粒体相似的水平;但随着老化时间的延长，这种修复能力逐渐降低;线粒体内膜的完整性，Cyt C和AOX途径的呼吸速率，胚线粒体的总蛋白量，总CCO活性以及总Cyt C途径的呼吸速率也随老化显著性降低。这些结果表明，种子老化破坏了线粒体膜的完整性和呼吸功能以及降低了随后吸胀过程中的修复，从而降低了萌发过程中的能量供给，种子萌发率下降甚至不能萌发。　　⑷在玉米种子胚中，利用液相二级质谱技术一共鉴定了1014个蛋白。通过五种细胞器定位程序，其中435个蛋白能被3个以上的程序定位到线粒体，占总蛋白的42％。玉米种子胚线粒体蛋白大多数属于弱亲水性和低分子量的蛋白，但存在大量的碱性蛋白。一些熟知的线粒体蛋白，如TCA循环、电子传递链、氨基酸代谢、蛋白合成、脂肪酸代谢以及跨膜转运相关的蛋白等都大量存在于鉴定的蛋白中。同时，还发现了一些重要功能蛋白，如RNA修饰、活性氧清除以及信号转导相关的蛋白。