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二、請分別說明

⑴寄主植物細胞受到病原菌感染後的反應（10 分）

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詳解 #6483480

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寄主細胞感染後的反應（10分）過...

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Tsai

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一、寄主植物細胞受到病原菌感染後之反應

植物細胞感知病原菌的「病原相關分子模式」或「致病效應蛋白」後，會引發多層次的防禦反應，其核心細胞生理變化如下：

（一）早期細胞生理與電位改變（幾秒至幾分鐘內）

離子通量改變與膜電位去極化：細胞膜受體感應病原菌訊號後，會立即開放膜上的鈣離子通道，引發細胞質鈣離子濃度暴增；同時伴隨氫離子進入細胞與氯離子、鉀離子外流，導致細胞膜電位去極化。

活性氧物質（ROS）暴發（Oxidative burst）：膜上的 NADPH 氧化酶（RBOHs）被活化，短時間內在細胞外空間大量產生超氧陰離子與過氧化氫。ROS 不僅對病原菌具直接毒性，亦作為下游防禦訊號。

（二）中期防禦訊息傳遞與結構強化（幾分鐘至數小時內）

蛋白激酶級聯反應（MAPK Cascade）：鈣訊號與 ROS 活化 MAP 蛋白激酶傳遞鏈（如 MPK3/MPK6），將抗病訊號傳入細胞核，啟動防禦基因之轉錄與轉譯。

細胞壁結構強化（Physical barrier）： ROS 催化細胞壁酚類化合物與木質素交聯；同時，細胞質會在感染點下方沉積乳突物（Papillae）與葡聚醣（Callose，胼胝質），形成物理屏障阻絕病原菌菌絲穿透。

（三）晚期代謝轉變與細胞自殺（數小時至數天內）

次級代謝物與防禦蛋白合成：細胞大量合成植保素（Phytoalexins，具抑菌活性之次級代謝物）及致病相關蛋白（PR proteins，如幾丁質酶、葡聚糖酶）。

過敏性反應（Hypersensitive Response, HR）：在基因對基因抗性（ETI）中，感染點的植物細胞會主動啟動細胞程式性死亡（PCD），形成局部壞死斑，將專性寄生病原菌（如鏽病菌、白粉病菌）封鎖於死細胞中，防止病害蔓延。