以玉米(Zea mays L.)杂交种富农1号、郑单958和辽单565的成熟去苞叶杂交果穗为试验材料,分别在12～15%、15～20%、20～25%和25～30%的籽粒水分下,通过0℃、-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃不同低温和4 h、8 h、12 h不同持续时间处理,研究低温冻害对玉米种子发芽特性、果皮特征和盾片超微结构的影响。结果如下：1.种子含水量低于15%,低温持续时间在12 h以内,0℃～-25℃低温范围内的冻害对玉米种子发芽特性影响不明显,种子是安全的；当种子含水量处于15～20%之间,温度高于-5℃时种子受冻害不明显,降至-10℃时受轻微冻害,-20℃时种子明显受冻,-25℃时严重冻害；当种子含水量高于20%,温度降至-10℃时种子受轻微冻害,-15℃明显冻害,-20℃严重冻害,-25℃造成致命冻害,并且随着受冻时间的延长,冻害程度加重。2.低温冻害中,影响种子活力的主要因素有低温、种子含水量、低温持续期和基因型,各因素及其互作效应对种子活力影响作用大小顺序依次为：低温>低温×种子含水量×低温持续期>低温×低温持续期>低温×种子含水量>种子含水量×低温持续期>种子含水量>低温持续期>基因型。3.轻微的冻害不会引起玉米籽粒果皮特征的明显变化；当籽粒含水量在20%以上,-10℃就会使种子胚部果皮分离起泡；在-20℃的低温下,冻害严重,胚由正常的乳白色变成了暗灰色,此时胚已失去活力。硬粒型种子富农1号胚乳发生龟裂,而外层果皮没有破裂；在扫描电镜下,正常籽粒表面纹路清晰,平整完好,低温冻害后的果皮纹路混乱,表面粗糙,蜡质层和角质层破坏。4.低温冻害破坏了玉米种子盾片细胞的正常结构。-10℃冻害处理8 h,玉米种子盾片细胞壁、细胞膜、线粒体和蛋白质体都受到不同程度的破坏,一些细胞局部发生轻微的质壁分离,线粒体内部结构紊乱,脊模糊难辨；蛋白质体膨胀液泡化。-20℃冻害处理8 h,细胞质膜、线粒体、蛋白质体和各种细胞器结构都受到严重的破坏。细胞发生严重的质壁分离,原生质膜破坏,丧失渗透调节功能,部分细胞液从细胞质中外渗,充斥在细胞膜和细胞壁之间；脂类小滴消失殆尽；核膜破坏、解体,核仁高度凝聚；线粒体膜破坏,脊的数量减少,甚至整个线粒体破损解体,冻害严重时部分细胞的细胞壁局部断裂,细胞器残体充斥在细胞间隙中。