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高考申論題 105年 [植物病蟲害防治] 植物病理學

第 一 題

📖 題組:
五、試述下列專有名詞之定義:(每小題 4 分,共 20 分) ㈠ Masked symptoms ㈡ Ontogenic resistance ㈢ Fungistasis ㈣ Silencing suppressors ㈤ Induced systemic resistance
📝 此題為申論題,共 5 小題

小題 (一)

Masked symptoms

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看到「Masked symptoms」(隱蔽病徵),應直覺聯想到「已感染但無病徵」的狀態。答題時務必點出三個核心:(1) 宿主已受感染(多為病毒),(2) 因特定環境因子(如溫度)掩蓋或抑制了病徵的表現,(3) 當環境條件改變時,病徵會再度顯現。

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「Masked symptoms」(隱蔽病徵)指植物感染病原物(尤指植物病毒)後,因處於不適宜發病的特定環境條件(如極端的高溫或低溫),導致植物外觀上不表現出明顯病徵,或原有病徵暫時消退的現象。 其特徵包含:(1) 植物體內仍帶有病原物且可能具有傳染力;(2) 為暫時性現象,當環境條件恢復至適宜病害發展時,病徵即會重新顯現。 實務意義為此現象常增加田間目視檢疫與病害診斷的困難度,但也常被應用於培育無病毒健康種苗(例如透過高溫熱處理使病毒增殖與移行受阻,進而切取無病毒莖頂組織)。

小題 (二)

Ontogenic resistance

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看到「Ontogenic」應立即聯想到植物的「個體發育(ontogeny)」。此題核心在於描述植物在不同的生長發育階段(如幼苗期、成株期、老化期),其對病原物的抗病能力會發生改變的現象。答題時務必點出「隨著發育階段改變」的特徵,並舉出常見的表現形式(如成株抗病性)以增加完整度。

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「Ontogenic resistance(個體發育抗性 / 齡期抗性)」指植物在不同的生長發育階段,對特定病原物的抗病能力產生顯著變化的現象。 特徵包含:(1) 與植物組織的生理成熟度、細胞壁結構變化或抗菌物質累積有關,而非僅由抗病基因的有無決定。(2) 常見表現形式有兩種,一種為「成株抗病性(Adult plant resistance)」,即幼苗期易感病而成熟期抗病(如多數小麥品種對銹病 Puccinia spp. 的抗性);另一種為組織老化或果實後熟才變得易感病(如番茄早疫病 Alternaria solani)。 實務應用為在田間病害管理時,可根據作物最易感病的發育階段(如破口期、幼苗期),精準且集中地施用殺菌劑或進行防治,以降低用藥成本並提高防治效率。

小題 (三)

Fungistasis

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看到「Fungistasis(土壤抑菌作用)」應直覺聯想到土壤中真菌孢子「條件適宜卻不發芽」的休眠現象。作答時必須點出其成因(微生物營養競爭或抗生物質)、解除條件(如根系分泌物),並連結到土棲性病原真菌(如 Fusarium 屬)的存活策略及田間「抑病土」的應用價值。

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「Fungistasis(土壤抑菌作用)」是指在自然土壤中,即使溫濕度等物理條件完全適宜,真菌孢子(或靜止構造)仍無法發芽或菌絲生長受到抑制的廣泛性生態現象。 特徵包含: (1) 生物性成因:主要由土壤中原有微生物群落的活動所引起,機制涵蓋嚴重的營養競爭(如碳、氮源被剝奪)以及釋放抑制性物質(如抗生素、揮發性氣體)。

小題 (四)

Silencing suppressors

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看到「Silencing suppressors」,應直覺聯想到植物病毒與寄主植物間的分子層級「攻防戰」。作答時需點出這是病毒產生的蛋白質,其核心機制為干擾植物的 RNA 沉默(RNAi)防禦系統,並舉出經典病毒蛋白實例(如 CMV 的 2b 蛋白)以獲取高分。

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「Silencing suppressors(沉默抑制子)」指由植物病毒(Plant viruses)在感染過程中轉譯表現的一種致病性蛋白質(Pathogenicity determinant),特徵包含:(1) 主要功能為干擾或抑制寄主植物的 RNA 沉默(RNA interference, RNAi)抗病毒防禦機制;(2) 作用機轉多為結合雙股小分子 RNA(如 siRNA)或干擾 RNA 誘導的沉默複合體(RISC)的組裝與運作,使病毒 RNA 免於被寄主降解;(3) 藉此促進病毒在寄主體內的複製及系統性感染(Systemic infection)。經典實例如胡瓜嵌紋病毒(Cucumber mosaic virus, CMV)的 2b 蛋白與馬鈴薯 Y 病毒屬(Potyvirus)的 HC-Pro 蛋白。 實務應用為透過解析此機制,協助病理學家開發基於基因工程(如表現人工微小 RNA,amiRNA)的廣效型抗病毒基因改造作物。

小題 (五)

Induced systemic resistance

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看到「Induced systemic resistance (ISR)」,應立即聯想到它與「SAR (系統性獲得抗病性)」的對比。解題需點出其誘發因子(根際有益微生物)、核心訊息傳導路徑(茉莉酸與乙烯,而非水楊酸),以及其「促發(Priming)」的防禦特性與生物防治上的應用。

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「Induced systemic resistance (ISR,誘導性系統抗病性)」指植物根部受有益微生物(如植物促生根菌 PGPR,例如枯草桿菌 Bacillus subtilis 或螢光假單胞菌 Pseudomonas fluorescens)定殖刺激後,誘發植物產生遍及全株的廣效性抗病能力。 特徵包含: (1) 訊息傳導路徑:主要依賴茉莉酸(Jasmonic acid, JA)與乙烯(Ethylene, ET)路徑,通常不依賴水楊酸(Salicylic acid, SA),藉此與系統性獲得抗病性(SAR)作區別。

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