氮素是玉米生长中不可或缺的元素之一,直接影响玉米的产量形成,侧根的形成有利于增大植物地下部的吸收面积,从而影响植物对氮素等营养元素的吸收。本论文以玉米自交系综3和B73的幼苗为研究对象,采用水培方式对其进行正常供氮（CK,4 mmol/L）和低氮（LN,0.4 mmol/L）处理,在明确玉米幼苗初生根上侧根形成关键区段的基础上,进一步对其体内的氮素含量进行测定,并利用转录组测序技术分析其体内的基因表达变化,为解析氮素调控玉米侧根形成的分子机制积累有价值的信息和资料。主要研究结果如下:1.在LN下培养3 d、6 d和9 d后,两玉米自交系的初生根长度相较于CK均有所增加,但同一玉米基因型在相同时间点的初生根长度在两种氮素水平间差异均不显著。因此,在CK和LN下,截取两自交系的初生根各个区段,利用福尔根染色方法分析发现,在培养3 d,B73和综3初生根新生区段上最下端侧根原基大概出现在离根尖4 cm和3 cm左右的位置,而6 d其最下端侧根原基大约出现在离根尖6 cm和4 cm左右的位置,因此分别手动截取了玉米自交系B73和综3在两种氮素水平下培养3 d的初生根中离根尖4-6 cm（S1）和3-5 cm的区段（S1‵）,以及培养6 d的初生根中离根尖6-8 cm（S2）和4-6 cm区段（S2‵）。2.统计发现,在低氮处理3 d,B73和综3的S1/S1‵区段的侧根原基数目分别比对照增加97.54%和23.10%;而低氮处理6 d,B73和综3的S2/S2‵区段的侧根原基数目分别比对照减少70.54%和47.83%。在培养6 d和9 d后,进一步分析S1、S2和S1‵、S2‵区段所产生的侧根数目发现,低氮处理6 d,B73和综3的S1/S1‵区段出现的侧根数目分别比对照增加94%和28.57%,低氮处理9 d,B73和综3的S2/S2‵区段的侧根数目分别比对照减少64%和42.84%,这与侧根原基数目统计结果基本吻合,说明低氮早期促进了侧根原基的形成,而后期则抑制侧根的形成,由此表明氮素调控玉米侧根形成的机制异常复杂。3.对自交系B73幼苗初生根分段测定氮素含量,发现1.5、3和6 d侧根起始区氮素含量均高于对照,分别增幅17.75%、43.27%、50.45%,而新生侧根原基形成区段氮素含量与对照相比3 d增幅25.00%,6 d减幅21.57%,表明在两种氮素处理下新生区段氮素含量的不同导致了侧根原基和侧根数目的差异。4.在低氮胁迫处理1.5 d,B73幼苗初生根侧根起始区（LN1）和侧根原基建成区（LN2）分别有979个和2457个基因相较于正常氮素处理差异表达,其中上调的基因数目分别有747个和1686个,下调表达的基因数目分别为232个和771个,GO和KEGG功能分析结果表明,这些差异表达基因显著富集于氮代谢、激素信号转导等功能类别。在众多差异表达基因中,在LN1中有46个转录因子,涉及21个家族,在LN2中有135个转录因子,涉及32个家族。相关性分析结果显示,编码硝酸还原酶的Zm NNR1、编码亚硝酸还原酶的Zm NII2、编码b ZIP转录因子57的Zmb ZIP57、调节蛋白Zm TRU1等4个基因的表达水平与侧根原基数目和氮素含量显著相关,推测这4个基因通过协调初生根上侧根原基形成的关键区段的氮素平衡来调节侧根的形成。