氮素是植物生长必需的大量营养元素之一,是限制作物生长发育及产量形成的关键因子。数年来,由于施肥措施不合理和作物对氮素的利用效率相对低下,影响了作物品质、造成资源浪费,引申出一系列环境问题。因此,深入研究作物的氮素利用机制,介制氮素高效利用的作物新种质,培育氮素高效利用新品种,提高作物的氮素利用效率,已成为实现农业可持续发展的重要措施。本研究选用目前玉米生产上主推杂交种先玉335的两个亲本自交系PH6WC和PH4CV及由其繁育的16份重组自交系幼苗为研究对象,在不同氮素处理后分析其生物量、光合特性及其蔗糖分配变化,为筛选氮素高效利用玉米基因型积累有价值的信息。主要研究结果如下:1.以PH6WC和PH4CV及其后代16份重组自交系两种(低氮和正常供氮)氮素水平处理14d的幼苗为研究对象,分析发现,在低氮胁胁迫下,PH6WC地上部仅根平均直径与对照相近,其他性状均比对照显著降低,其中初生根长任幅度最小,仅有5.985,地上部干重变化最大,减少了75.47%,其余性状包括根系干重、根总长、根表面积、根体积、倒根数、第2叶片叶绿素含量、净光合速率等降低幅度在34%～70%之间:PH4CV的地上部干重、根平均直径、初生根长、叶绿素含量、净光合速率均比对照不同程度降低,而根干重、根总长、根表面积、根体积、侧根数相比于对照均大幅度提提高,说明PH4CV的氮素利用效率相对较高。在16个后代重组自交系中,以XY19对氮素的利用效率最高,表现为低氮胁近下根系干重、根总长、根表面积、侧根数均比对照大幅度提高,以XY105在两种氮素水平下的综合表现与亲本PH6WC最为接近,而XY4与PH4CV的综合表现最为相似。说明不同玉米基因型对氮素的反应并不一致,即使同一基因型的不同性状反应也不相同。2.以PH4CV和XY4为研究对象,通过低氮胁迫处理不同时间,结果发现,在两种氮素水平下,XY4地上部和根系生长速率相对于PH4CV均更快,且根系更为发达。在低氮胁迫下,XY4第1、2两个叶片中叶绿素含量胁迫早期下降更快,但是当氮素供应充足时,在不同发育阶段,PH4CV第1叶片的SPAD值均高于XY4,而第2叶片的SPAD位在两者间差异不明显,说明XY4对氮素反应更为迅速,在低氮胁迫早期即将老叶中氮素新叶转运,从而保证新生叶片的生长发育。蔗糖道测定结果显示,在低氮胁迫下,XY4和PH4CV均会从地上部向根系转运更多的蔗糖,且XY4向根系分配的蔗糖更多,根系中蔗糖含量增加有利于根系快速生长,从而吸收更多的氮素资源。