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为了探索高浓度CO2（0.5%）胁迫条件对植物叶片两种重要的半自主细胞器即叶绿体和线粒体的影响,本文以四倍体刺槐（Tetraploid Robinia Pseudoscacia L.）和二倍体刺槐（Diploid Robinia Pseudoscacia L.）为材料,分别分析了两种刺槐长势、线粒体和叶绿体的超微形态结构、光合、呼吸和抗氧化系统等在高CO2下的变化。主要结果如下：高浓度CO2胁迫限制了两种刺槐的生长,叶绿体和线粒体的基本结构不同程度遭到破坏。光合与荧光相关参数（净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度、非光化学淬灭系数NPQ及最大光化学效率Fv/Fm）受到抑制,叶绿体的光和色素以及线粒体的多条呼吸途径均受到损伤。总体上四倍体刺槐叶片叶绿体及线粒体所受逆境影响比二倍体小。高浓度CO2胁迫使二倍体刺槐的脂质过氧化物MDA与活性氧迅速累积,造成氧化损伤,而四倍体刺槐叶绿体以及线粒体所受氧化损伤相对较轻,且四倍体叶绿体和线粒体的脯氨酸含量迅速上升,维持了一定程度的渗透平衡,总体表现了比二倍体更强的抗逆性。此外,在高浓度CO2处理初期普遍激发了四倍体叶绿体和线粒体的活性氧清除机制各个指标的上调,而二倍体的抗逆性提高不明显。在胁迫后期,二倍体的抗氧化系统逐渐受到抑制,而四倍体刺槐叶绿体和线粒体虽然也受到氧化损伤,但仍能保持较高的抗氧化系统的相关酶活性与非酶抗氧化物的含量。四倍体叶绿体和线粒体中抗氧化相关酶活性（SOD, APX, GR, DHAR, MDHAR, GST和COX）和抗坏血酸一谷胱甘肽循环系统中的抗氧化物含量（AsA, DHA, GSH和GSSG等）普遍高于二倍体,能更快速清除胁迫带来的过量活性氧ROS,维持叶绿体和线粒体内ROS产生和清除平衡,进而增强四倍体刺槐的抗CO2的胁迫能力,可见,四倍体刺槐具有更完善的高浓度CO2响应机制。