La deficiencia de manganeso afecta críticamente la función y estabilidad del fotosistema II (PSII) y tiene un impacto negativo en el crecimiento y rendimiento de los cultivos. Sin embargo, los mecanismos de respuesta del metabolismo del carbono y del nitrógeno a la deficiencia de Mn en diferentes genotipos de maíz y las diferencias en la tolerancia a la deficiencia de Mn no están claros. En este estudio, se expusieron tres genotipos diferentes de plántulas de maíz (genotipo sensible: Mo17, genotipo tolerante: B73, y B73 x Mo17) a un tratamiento de deficiencia de Mn durante 16 días utilizando cultivo líquido con diferentes concentraciones de MnSO [0.00, 2.23, 11.65 y 22.30 mg/L (control)]. Encontramos que la deficiencia completa de Mn redujo significativamente la biomasa de las plántulas de maíz; afectó negativamente los parámetros fotosintéticos y de fluorescencia de clorofila; y deprimió la actividad de la nitrato reductasa, la glutamina sintetasa y la glutamato sintasa. Esto resultó en una reducción de la absorción de nitrógeno en hojas y raíces, siendo Mo17 el más severamente inhibido. B73 y B73 x Mo17 mantuvieron actividades más altas de la sacarosa fosfato sintetasa y la sacarosa sintetasa y una menor actividad de la convertasa neutra en comparación con Mo17, lo que resultó en una mayor acumulación de azúcares solubles y sacarosa y en el mantenimiento de la capacidad de osmorregulación de las hojas, lo que ayudó a mitigar el daño causado por la deficiencia de Mn. Los hallazgos revelaron el mecanismo de regulación fisiológica del metabolismo del carbono y del nitrógeno en diferentes genotipos de plántulas de maíz que resisten el estrés por deficiencia de Mn, proporcionando una base teórica para el desarrollo de cultivos de alto rendimiento y calidad.