地特三等申論題
112年
[農業技術] 作物生理學
第 一 題
一、解釋植物光敏素（phytochromes）的結構特性，並以光敏素的活性功能，說明遮陰時對植物生長的影響。（20 分）
📝 此題為申論題
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看到本題，應先拆解為「微觀結構與活性轉換」及「宏觀生理現象」兩部分。首先精確定義光敏素的化學組成（脫輔基蛋白+發色團）與 Pr/Pfr 的光可逆轉換；接著將環境條件（遮陰使得遠紅光比例增加）代入轉換機制，推導出活性態 Pfr 減少如何解除對生長促進因子（如 PIF）的抑制，最終引發「避蔭反應（徒長、早花）」，並務必補上此機制對農作高密度栽培與育種的影響以獲取高分。
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【破題】 光敏素（phytochromes）是植物體內感受紅光與遠紅光比例的關鍵光受體分子，其微觀的構型轉換直接決定了植物巨觀的生長策略，特別是在植物面臨遮陰逆境時所啟動的「避蔭反應（Shade Avoidance Syndrome, SAS）」中扮演核心樞紐。 【論述】
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光敏素與避蔭反應
💡 光敏素透過光可逆轉換感應光質，調控植物在遮陰下的避蔭反應。
🔗 避蔭反應（SAS）啟動鏈
- 1 環境訊號 — 植株相互遮蔽，R/FR 光質比例下降
- 2 受體感應 — 活性態 Pfr 大量轉變為非活性態 Pr
- 3 轉錄調控 — PIFs 轉錄因子累積，不再被 Pfr 抑制
- 4 激素啟動 — 誘發生長素（Auxin）與激勃素（GA）合成
- 5 形態改變 — 莖部徒長、減少分枝，以競爭光線
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🔄 延伸學習：延伸學習：了解光敏素如何調節植物的收穫指數與倒伏抗性。
