本研究以玉米(Wf9)、四倍体玉米(Twf9)和四倍体多年生类玉米(9475)及其杂交三倍体(Wf9×9475)(多年生)和四倍体(Twf9×9475)(一年生)为研究材料,对其从苗期至枯萎期的根系形态指标和根系解剖结构进行分析比较研究,揭示一年生与多年生根系表现的异同,为多年生玉米和饲草玉米的选育提供科学依据。研究结果如下：1、从苗期到枯萎期共7个生理时期的根系根面积分析表明,从苗期至拔节期,各供试材料根系根面积变化趋势基本一致,均表现快速增长。抽雄期后,多年生材料9475和Wf9×9475根面积开始超越一年生材料,一年生材料Wf9和Twf9×9475根系面积增长趋于平稳并出现下降的趋势,而多年生材料9475和Wf9×9475仍然具有较强增长的趋势；在枯萎期以后,多年生材料9475和Wf9×9475也出现下降趋势但仍保持较大的根系面积。供试材料根系长度从苗期至孕穗期变化均表现快速增长,抽雄期后多年生材料9475和Wf9×9475根系总长开始超越一年生材料,一年生材料Wf9和Twf9×9475根系长度增长趋于平稳并出现下降的趋势,而多年生材料9475和Wf9×9475仍然具有较强的增长趋势；在枯萎期,一年生材料Wf9和Twf9×9475根系基本已经死亡,而多年生材料9475和Wf9×9475仍保持较高的根系长度。供试材料从苗期至孕穗期根尖数变化趋势基本一致,均表现快速增长。拔节期后,Twf9×9475和Wf9根尖数、分支数增长缓慢,并在抽雄期开始下降。而Wf9×9475和9475继续快速增长在灌浆期后开始下降但均大于Twf9×9475和Wf9。供试材料各时期根系分支数变化规律如下,各个材料根系在整个时期根分支数表现出先上升后下降的现象。从苗期到拔节期各个材料分支数快速增长。拔节期后,一年生材料Twf9×9475和Wf9增长速率趋于缓慢并在灌浆期后开始出现下降。多年生材料Wf9×9475和9475拔节期后仍快速增长,并在抽雄期后根分支数数超越一年生材料Twf9×9475和Wf9。综上,从苗期到抽雄期,一年生材料和多年生材料根系的生长变化规律是相似的。但从抽雄期到枯萎期,一年生根系逐渐停滞生长,而多年生的根系则仍保持较高的增长速率,多年生和一年生根系的生长在抽雄期和灌浆期存在较大区别。2、供试材料从苗期到枯萎期根系解剖发现,从苗期至抽雄期各外皮层厚度变化趋势基本一致,均表现缓慢增长。抽雄期后,9475和Wf9×9475根系外皮层厚度开始超越Wf9和Twf9×9475。一年生材料Wf9和Twf9×9475外皮层厚度增长缓慢,在灌浆期后外皮层厚度不再增加甚至出现减小的趋势,最后逐渐枯萎死亡。而多年生材料9475和Wf9×9475在灌浆期后具有较强增长的趋势。供试材料根系木质部加厚面积在全部时期表现出缓慢增加的趋势。多年生材料9475和Wf9×9475在苗期到抽雄期木质部也并没有出现明显加厚现象,但是在灌浆期以后则表出明显上升的趋势,且在整个生育期木质部加厚总面积均高于一年生材料Twf9×9475和Wf9。综上,以上结果表明多年生植株通过木质部和外皮层的加厚从而具有更强的抗性来度过不良环境,这可能是多年生植株表现出多年生特性的重要形态特征。3、供试材料根系光密度变化趋势如下,在绿光激发下各生育时期的多年生材料9475和Wf9×9475的OD(平均光密度)值均高于对应时期一年生材料Twf9×9475和Wf9的OD值；从苗期到灌浆期,多年生材料、一年生材料的OD值均表现出缓慢增加趋势；灌浆期后,一年生材料Twf9×9475和Wf9的OD值逐渐下降,Wf9×9475的OD值增长趋势逐渐变缓,而9475的OD值则仍然表现出较高的增长趋势。在紫外光激发下,各时期多年生材料9475和Wf9×9475的OD值均高于一年生材料Twf9×9475和Wf9；从苗期到灌浆期,各材料OD值均表现出缓慢增加的趋势；灌浆期后,Twf9×9475和Wf9的OD值逐渐下降,而9475和Wf9×9475的OD值则仍然继续上升。综上,一年生植株在灌浆期后将更多的能量转移到地上部分供给籽粒结实。多年生植株在灌浆期后将相对更多的能量物质转移到根系当中贮藏,提供物质和能量基础使得多年生植株根系在第二年重新萌发、生长。