增加土壤氮素的供应可以促进农作物的生长、发育以及产量形成,然而近年来的农业生产实践中存在着氮肥过度施用的问题,导致了资源浪费,造成了环境污染,也不利于农业的绿色可持续发展。玉米作为重要的农作物之一,保证玉米的生产是防范粮食安全风险和保障粮食自给的重要方面。因此研究玉米的耐低氮特性,分析玉米自交系的耐低氮差异特征,对培育高产、节肥、抗逆玉米新品种具有重要意义。本研究于2018年和2019年在杨凌和武功两个地点以KA105、KA064、91227、KB106、KB024和KB207 6份陕A群、陕B群选育的玉米自交系为材料,以郑58、昌7-2、PH6WC和PH4CV 4份玉米自交系为对照材料,调查了2种施氮条件下(0 kg·ha^-1、180 kg·ha^-1)10份玉米自交系的株高、叶面积和产量等农艺性状,穗位叶SPAD值、光合作用、氮代谢相关酶活等生理性状,氮相关基因表达量以及叶片、茎秆和籽粒氮含量等指标。同时以这10份玉米自交系为材料进行苗期室内纸培,分析了高氮和低氮2种氮水平下氮效率相关的性状表现和氮基因表达情况。主要结果如下:1、通过产量分析鉴定出KA105、KB024、KB207和PH6WC 4份耐低氮玉米自交系,基于各个自交系产量,谐波均值、耐低氮指数、几何平均产量和平均产量鉴定为耐低氮筛选指标,农艺性状变异幅度及显著性分析表明穗位高、拔节期穗位叶SPAD值和吐丝期穗位叶SPAD值可为第二筛选指标。2、玉米自交系较高的后期氮积累量是籽粒氮含量的重要来源,耐低氮自交系在生育后期具有较强的氮吸收能力,在生育期保持较高的净光合速率和水分利用效率可能是造成氮高效吸收同化的重要生理机制;拔节期和吐丝期耐低氮自交系保持较高的氮代谢酶活性,表明其具有较高的氮吸收和氮同化效率,通过提高氮代谢相关基因表达量来提高耐低氮能力。3、低氮胁迫对玉米自交系苗期的株高、根长、叶绿素含量、气体交换影响显著,与普通自交系相比,耐低氮自交系能够保持较高的叶绿素含量和水分利用效率,从而进行较为活跃的光能捕获和碳同化。4、与普通自交系相比,KA105、KB024、KB207和PH6WC耐低氮自交系氮转移和花后氮吸收效率较高,灌浆期同化能力强,在碳氮代谢、酶系统、基因表达层面均表现出对低氮胁迫的积极响应。