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植物缺锌时，表现为叶片脉间失绿，枯萎黄化，局部细胞死亡。动物学上研究业已表明缺锌会诱导细胞凋亡，但缺锌是否会导致植物出现细胞凋亡特征，还缺少深入研究。本文选择两个玉米品种郑单958和农大108为试验材料，进行营养液培养，设置缺锌（0μmol/L）和正常供锌（1μmol/L）处理，研究缺锌胁迫下玉米幼苗生长和锌吸收；利用傅立叶变换红外光谱（FTIR）技术研究植株不同器官组分变化；利用光学显微镜和电子显微镜观察叶片细胞结构；通过透射电镜-X射线能谱（TEM-EDS）测定叶片细胞中锌含量分布；利用琼脂糖凝胶电泳进行叶片DNA梯状条带分析，利用DAPI荧光染色研究叶片细胞DNA降解特征，检测类Caspase-3酶活性，以期阐明缺锌胁迫玉米叶片细胞形态与生理变化特征。得到如下主要结论：（1）缺锌胁迫下，植株地上部锌含量明显下降，低于临界水平（20g/g），生物量降低；缺锌根系面积与体积变小，侧根数量和长度减少，直径≤0.3mm细根在总根长中的比例降低，总根长变短。用缺锌/施锌植株生物量比来表征玉米对缺锌敏感性，品种农大108较郑单958对缺锌更为敏感。FTIR研究发现：缺锌条件下根系和叶片FTIR谱在波数3410、2920、1650、1380、1055cm-1附近处透过率较高，茎FTIR谱在这些波数处透过率较低，表明缺锌导致根系和叶片中碳水化合物、脂类、蛋白质及核酸含量下降，而在茎中有所积累。农大108各组分变化受缺锌影响较大。（2）TEM-EDS检测结果表明：锌在叶绿体和细胞核中分布较多，在细胞质中分布较少。缺锌时，叶片细胞细胞质中锌分布极低，施锌增加了细胞核和叶绿体中的锌分配。缺锌胁迫下，郑单958维管束鞘细胞叶绿体、细胞质中锌分布高于农大108，而正常供锌条件下，农大108叶肉细胞各部位锌分布比例大于郑单958，农大108叶片细胞中锌含量分布受缺锌影响较大。（3）光学显微镜下观察发现缺锌玉米叶肉细胞体积变小、收缩，叶绿体数量减少。电子显微镜下观察发现缺锌维管束鞘细胞叶绿体中淀粉粒积累；叶肉细胞核膜出现皱缩，核内染色质凝集固缩，趋向核膜边缘，向外周聚集，形成周边化；维管束鞘细胞细胞核结构变形、萎缩，呈不规则状。（4）利用琼脂糖凝胶电泳发现：缺锌处理15天，叶片中DNA出现降解，电泳呈现拖尾（DNA ladder）。通过DAPI（4’,6-二脒基-2-苯基吲哚）染色，荧光显微镜下观察发现缺锌时，可见叶片细胞的细胞核变形、弥散，碎片增多。缺锌培养20天后，农大108叶片Caspase3酶活性显著升高，而郑单958叶片中Caspase酶活性在锌处理间差异不明显。缺锌胁迫下叶片细胞的细胞核、细胞质和叶绿体中锌分布明显减少，细胞体积变小，收缩；细胞核变形，破碎，核内染色质凝集固缩、弥散，向外周聚集。DNA出现降解，出现DNAladder现象，Caspase3酶活性有所上升。初步结论认为，缺锌胁迫下，玉米叶片细胞出现细胞凋亡。