【目的】淹水胁迫是我国平原水网区杨树面临的主要非生物胁迫之一,造成木材产量的巨大损失,因此研究杨树的耐涝机制十分必要。【方法】选取耐涝型I-69杨与不耐涝型小叶杨为材料,研究淹水胁迫对杨树初生根细胞结构的影响。以2种杨树90~100 cm高的植株为试材,进行淹水胁迫试验,共淹水处理14天,然后排水恢复3天,期间观测植株的表型变化。淹水处理的第0,1,3,7,14天,分别采集试材的同级细根距根尖2.0~3.5 cm的根段,采用石蜡切片与透射电镜法,研究细根的解剖结构与超微结构对淹水胁迫的响应。【结果】1)淹水胁迫下,2种杨树均出现生长减缓,叶片萎蔫、干枯、脱落以及茎基部皮孔膨大等现象。但是随着时间延长,小叶杨皮孔逐渐变褐腐烂,I-69杨保持正常,且试验结束时,其成活率为小叶杨的5倍。2)虽然淹水胁迫下2种杨树初生根均形成了通气组织,但是与小叶杨相比较,I-69杨的通气组织形成相对较慢。淹水第3天,小叶杨根的部分皮层薄壁细胞即开始崩溃裂解,形成少量不规则小气腔。淹水第7天,其皮层薄壁细胞进一步崩解,气腔继续增大、增多,整个皮层结构变得松散;而I-69杨在淹水第7天时,根皮层薄壁细胞才出现轻微离解,形成少量不规则小气腔。淹水14天时,小叶杨根皮层薄壁细胞大量裂解,并溶合形成很多不规则大气腔,皮层细胞开始逐渐与中柱细胞分离;而I-69杨皮层细胞与中柱仍联系紧密。3)淹水第3天,小叶杨根的皮层细胞出现明显的质壁分离现象,基质内线粒体、内质网、高尔基体数量减少,且部分结构破坏,淀粉粒基本消失,嗜锇体数量增加。淹水7天时,其质壁分离现象加剧,线粒体等细胞器继续解体、减少;而I-69杨在淹水7天时,根的皮层细胞仍然正常,仅少量部位出现轻微的质壁分离现象,细胞内细胞器数量仍然非常丰富。淹水14天时,小叶杨皮层细胞的细胞壁破裂,线粒体结构破坏,数量显著减少,未见到细胞核与其他细胞器;而I-69杨细胞结构相对完整,线粒体等细胞器数量仍较多。【结论】淹水胁迫下,肥大的皮孔、良好的通气组织以及丰富稳定的线粒体等细胞器对杨树的生长和存活具有重要意义。