全球气候变化导致干旱性的灾难频繁发生,水稻遭受干旱胁迫的面积也在逐年扩大。根系作为植物的主要吸水器官,也是最先感受到干旱胁迫的部位,根系的形态与生理特征与抗旱性密切相关。为进一步明确根系特征与水稻抗旱性的关系,试验以前期筛选出的两种根系类型（即大根系和小根系）水稻为材料,通过设置全生育期的淹灌对照（CK）和干旱处理（DS,土壤水势-30 k Pa左右）,系统研究了两类水稻株系在关键生育时期的形态特征、生理生化变化、干物质积累与分配规律、产量与品质及其对干旱胁迫的响应差异。结果表明:（1）在淹灌对照下,与小根系水稻株系相比,大根系株系具有较高的株高、叶面积指数、光能截获率、总根长、根表面积、根体积、根系木质部导管数和外皮层厚壁细胞厚度。干旱胁迫可显著降低水稻的株高、茎蘖数、总根长、单株叶面积、叶面积指数、根表面积、根平均直径和根体积,同时在干旱处理下,水稻的生育期延长,根系木质部导管数增加,根系外皮层厚壁细胞厚度增厚。两类水稻相比,大根系类型水稻遭遇干旱胁迫后其株高、总根长和根表面积的降幅较大,小根系类型水稻单株叶面积降幅较大,其中,2020年抽穗开花期大根系水稻总根长降幅最为显著,从48909 cm降至7670 cm,降幅达85.0%。表明大根系类型水稻本身具有较大的生物量,其根系形态指标在干旱胁迫后的降幅也较大,小根系类型水稻的生物量较小,遭受干旱胁迫后的降幅也较小。（2）在淹灌对照下,大根系株系具有较高的叶片水势和根系伤流速度,而小根系株系具有较高的根系活力、叶片蔗糖合酶（SS）活性和茉莉酸类物质含量。在干旱处理下,水稻的叶片水势、根系伤流速度和根系淀粉含量显著降低,而根系活力、叶片和根系可溶性糖含量、叶片淀粉含量、脱落酸和生长素类的含量显著提高。两类水稻相比,大根系类型水稻干旱胁迫后其根系伤流速度降幅较大,其中在2020年抽穗开花期降幅最为显著,大根系类型水稻从1.48 g/h降低至0.07 g/h,平均降低95.2%,根系可溶性糖含量和叶片淀粉含量增幅较大,分别为淹灌对照的3.4倍和2.0倍;小根系类型水稻干旱胁迫后叶片水势降幅较大,根系活力增幅较大。表明干旱胁迫下,大根系类型水稻地下部的生理生化活性如根系伤流速度等降幅较大,地上部生理生化活性如叶片水势相对降幅较小,而小根系类型水稻与之相反。（3）水稻在遭受干旱后,植株总干物质积累量显著降低,且其茎、叶、鞘、穗、根各器官的干物质积累均显著下降;但干物质在不同器官间的分配比例有所不同。多数情况下,干旱胁迫之后,小根系株系根部和鞘部占比增大,茎部和穗部占比减小,而大根系株系表现为叶部和鞘部的占比增大,根部和穗部的占比减小。尤其是在生殖生长阶段,小根系类型水稻在遭遇干旱胁迫时将较多的干物质分配给根系,导致根冠比显著增大;而大根系类型水稻在干旱条件下将较多的干物质留在了植物地上部,导致其根冠比减小。（4）淹灌对照下,大根系株系产量显著高于小根系株系,而遭遇干旱胁迫时,大根系株系的产量降幅也较大。其中大根系类型水稻株系的平均产量从4.31 t·hm-2降低至3.08 t·hm-2,降幅达到28.5%;小根系类型水稻株系的平均产量从2.48 t·hm-2降低至2.04 t·hm-2,降幅达17.8%。两类水稻在加工品质上无显著差异,在蒸煮品质上表现为大根系株系优于小根系株系。综上,水稻在遭遇干旱胁迫时,两种根系类型水稻相比,大根系类型水稻根系的形态结构和生理生化活性降幅较大,而地上部的叶片形态和生理生化活性降幅较小,干物质在根系和地上部的分配比例改变、根冠比减小。大根系类型水稻在干旱胁迫下产量降低后仍能维持较高的产量和较优的稻米品质。该研究结果可为水稻的抗旱栽培和抗旱品种选育提供一定的理论依据。