本发明涉及预测玉米植株氮素状态的方法及引物组，其预测步骤如下：1)提取对照和测试样品玉米叶片中总RNA并进行反转录；2)实时定量PCR扩增基因Zm00001d024281，Zm00001d039049和Zm00001d037680并获知其相对表达量，将三个基因在对照与测试样品相对表达量比值分别带入线性模型，预测待测玉米品种的氮素状况；本申请在玉米生长过程中利用该标记物指示玉米植株氮素状态，依据该指示结果对玉米进行精确施肥，降低氮肥浪费，提高肥料利用效率，在实际现农业生产中具有广阔的应用前景。