早春低温冷害在东北地区时有发生,是限制该地区玉米生产的重要因素之一,因此筛选耐冷性强的玉米种质资源,研究玉米耐冷机制,选育耐冷品种是目前亟待解决的问题。本研究以30份甜玉米自交系为试验材料,人工模拟低温胁迫条件,测定并计算各耐冷性评价指标相对值和综合D值并采用聚类分析的方法对甜玉米自交系芽期耐冷性进行评价;筛选出T12（耐冷型）和T27（冷敏感型）2份自交系,进行苗期冷害胁迫,测定玉米苗期光合指标、叶绿素荧光参数及逆境相关生理生化指标,并观察低温处理后叶片叶肉细胞超微结构。主要研究结果如下:1.聚类分析结果表明,30份甜玉米自交系可划分为3大类群:第Ⅰ类包含10个品种,占33.33%,属于强耐冷型;第Ⅱ类包含9个品种,占30%,属于中等耐冷型;第Ⅲ类包含11个品种,占36.67%,属于冷敏感型;通过甜玉米芽期各指标相对值、综合D值和聚类分析构建的多指标评价体系的鉴定,筛选出T12（耐冷型）和T27（冷敏感型）两份材料进行下一步研究。2.低温胁迫显著抑制了T27的各项形态指标的增长,低温处理6d,与对照相比,低温对T12形态指标影响不大;随着15℃复温时间的延长,T12各项指标迅速恢复至对照组水平。相反恢复6d时,T27的根鲜重、叶面积和根表面积与对照差异达到显著水平,苗鲜重、苗干重、根干重、株高、总根长、根体积、平均根直径与对照差异达到极显著水平,说明低温对T27的植株形态发育影响较大。3.低温处理后,相比于对照,T27的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素（a+b）显著下降,伴随着净光合速率（P_n）的降低,T27的气孔导度（G_S）、最大光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率(Φ_PSII)、非循环光合电子传递（ETR）和光化学效率（q_p）显著低于对照组,而蒸腾速率（E）、胞间CO₂浓度（C_i）和非光化学猝灭系数（NPQ）均高于对照组。低温条件下T27叶绿素含量、光合指标、叶绿素荧光参数变化幅度明显大于T12,表明T27由于气孔因素导致植株光合作用能力及逆境恢复能力降低。4.生理生化指标分析表明,低温诱导活性氧积累,导致处理初期两材料的过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸酶（APX）活性升高。T12的升高幅度远大于T27,说明T12活性氧清除系统对逆境反应比T27更加敏感;低温导致脂膜氧化加剧,T12和T27的可溶性糖和丙二醛（MDA）含量增加,低温6d时,相较于对照T12可溶性糖含量增加,差异极显著。5.解剖结构分析表明,低温明显破坏T27的细胞结构,叶肉细胞排列松散,细胞间出现胞间连丝,细胞壁破裂;叶绿体膜溶解,叶绿体片层空泡化,体积向外扩张;线粒体结构溶解消失;低温导致T12叶肉细胞内质体小球增多,但细胞结构完整,细胞壁结构清晰;叶绿体被膜完整,内部片层清晰排列整齐有序;线粒体外膜完整、內嵴清晰。说明T12在低温胁迫下细胞稳定性高于T27。