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氮是植物需求量最大的必需营养元素,氮肥施用对中国粮食作物单产的提高和保障粮食安全做出了不可替代的贡献。但过量施用氮肥又导致了一系列的环境问题。提高玉米氮效率是实现农业高产高效的重要途径之一,而提高玉米花后氮转移效率是提高玉米氮效率的重要途经（黄季焜等,2012）。本试验采用五个氮肥梯度（不施氮对照:CK;优化下调:Opt.N*70%;优化施氮:Opt.N;优化上调:Opt.N*130%;农民传统施肥:Conv.N）。利用两种熟型的玉米:（适度绿熟型:先玉1266,先玉335;过度绿熟型:登海605,郑单958）,解析最优施氮条件下玉米产量、产量构成因素、干物质量及氮素分配差异。同时,测定成熟期不同熟型玉米各部分的氮浓度,找出差异,探索提高玉米氮转移率的可行途径。本实验布置在中国农业大学曲周试验站的长期氮定位试验站,本试验地是2007年已建立的小麦-玉米轮作长期定位试验。结果表明,施氮显著增加两种熟型玉米产量和籽粒氮浓度。适度绿熟型和过度绿熟型玉米单株产量均在Opt.N*70%处理即达到最高,最大单株产量分别为140 g plant-1和110 g plant-1。籽粒氮浓度均在Opt.N下达到最高,其中适度绿熟型玉米最高12.7 g kg-1。适度绿熟型玉米成熟期地上部干物质量和氮累积量显著高于过度绿熟型,这可能是适度绿熟型单株产量高于过度绿熟型的原因之一。在Opt.N处理下,适度绿熟型玉米品种单株产量比过度绿熟型高15%-30%。过度绿熟型品种营养器官氮残留更高,其中Opt.N处理收获期过度绿熟型玉米的穗位叶和上部叶氮浓度均高于适度绿熟型,过度绿熟型郑单958苞叶和下部茎氮浓度均高于适度绿熟型先玉335和先玉1266。Opt.N处理过度绿熟型玉米成熟期穗位叶、上部叶、苞叶和下部茎氮浓度分别较适度绿熟型高47.1%、25.8%、22.9%和30.0%。总体上,优化氮素供应可以提高两种熟型玉米的单株产量和籽粒氮浓度,可以同时保证玉米的产量和品质。适度绿熟型玉米营养器官氮残留较少,为氮高效品种。吐丝期、花后15天（15 days after silking,15DAS）、30DAS（30 days after silking,30DAS）,测定穗位叶和籽粒测定谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase,GS）活性和氨基酸（amino acid,AA）浓度等氮代谢与再转移相关分析。结果表明,15DAS时,CK、Opt.N和Conv.N下,先玉335籽粒中GS活性分别为9.2 umol h-1 g-1、8.6 umol h-1 g-1、8.6 umol h-1 g-1,较郑单958分别高36.4%、17.3%和17.3%;30DAS时,Opt.N下,先玉335为10.1 umol h-1 g-1,较郑单958高20.0%。先玉335籽粒GS活性显著高于郑单958,这是先玉335氮转移量更高的一个可能原因。30DAS,籽粒中AA随施氮量的增加而增加。先玉335籽粒中的AA显著高于郑单958,CK、Opt.N和Conv.N下先玉335分别为946.65 ug g-1、1168.59 ug g-1和1314.47ug g-1分别较郑单958增加了27.9%、39.5%、23.9%。是先玉335氮浓度更高的表现形式。30DAS结果显示,CK和Opt.N下,先玉335穗位叶Rubisco浓度均显著低于郑单958,CK下,郑单958的Rubisco活性为151 nmol min-1 g-1,先玉335仅为42 nmol min-1 g-1;Opt.N下,郑单958的Rubisco为560 nmol min-1 g-1显著高于先玉335的122 nmol min-1 g-1,是先玉335氮转移效率更高的表现形式。测15DAS和30DAS时期CK、Opt.N和Conv.N下穗位叶GS-1表达量,15DAS时,在CK和Opt.N下,先玉335穗位叶GS-1表达量显著高于郑单958,Conv.N下两个玉米品种无显著差异;30DAS时的结果为在三个供氮水平下先玉335穗位叶GS-1的表达量均显著高于郑单958,其中CK处理下GS-1表达量最高。这是先玉335氮转移效率更高的另一可能原因。吐丝期,CK下先玉335穗位叶GS浓度高于郑单958,Opt.N和Conv.N下无显著差异。开花后15天,优化处理下,先玉335的穗位叶GS浓度低于郑单958。Conv.N处理下两个品种GS浓度无显著差异,可能是先玉335穗位叶叶片衰老更快的表现形式,同时增施肥料后延缓玉米衰老。。玉米缺氮诱导后下部叶片的衰老程度存在差异,先玉335下部老叶衰老更严重。下部叶片的衰老存在这对氮形态的响应,尿素培养的玉米相较于硝态氮培养的玉米下部叶片衰老更严重。先玉335较郑单958氮转移效率更高,尿素培养较硝态氮培养氮转移效率更高。通过对水培玉米三叶期下部三片完全叶进行取样,然后进行转录组测定,之后进行GO富集分析和KEGG富集分析。在相同施氮条件下不同品种之间比较得到其全基因组基因的表达差异,之后将上下调基因分别进行GO富集分析和KEGG富集分析,富集分析的结果显示在硝态氮处理下,先玉335与郑单958进行差异基因的富集分析,上调基因主要富集在DNA完整性、核糖体组装等,下调基因富集在氨基酸合成、碳代谢、碳固定等。在尿素处理下,先玉335与郑单958进行差异基因的富集分析,结果显示上调基因主要富集在防御反应、高尔基体组分形成等,下调基因富集在光合作用和叶绿体形成等。同一玉米品种在不同氮形态下的富集分析显示,郑单958尿素和硝态氮比较的富集结果显示,GO富集分析的结果显示,下调基因主要聚集在氨基酸合成、叶绿体组分、以及转运系统、光合作用固碳、氨基酸的生物合成、碳代谢、氮代谢等。先玉335尿素和硝态氮处理的结果显示,富集分析的结果显示上调基因聚集在防御反应及一系列分解代谢过程,下调基因聚集在光合作用、光反应及叶绿体的组分等。