107 原住民特考四等 農業技術 植物保護概要 考古題詳解
第 一 題25 分
請試述組織培養(tissue culture)與基因轉殖(gene transformation)兩種現代生物科技在植物病害防治上的應用。
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核心觀念
本題測驗「生物技術在植物保護(病害防治)上的應用」,核心在於理解植物病害防治的「排除(Exclusion)」、「免疫/抗病(Immunization / Resistance)」與「保護(Protection)」原理,並將組織培養與基因轉殖兩項生物科技工具對應至具體的病害管理策略:
- 組織培養(Tissue culture):植基於植物細胞的全能性(Totipotency),在無菌人工微環境中增殖或分化。在病理學主要應用於「無病毒健康種苗量產(分生組織培養+熱處理)」、「離體抗病突變體篩選(體細胞變異與毒素壓力篩選)」及「遠緣雜交之胚挽救(導入野生抗病基因)」。
- 基因轉殖(Gene transformation):利用重組 DNA 技術(如農桿菌媒介法、基因槍法),將外源抗病基因(如病原衍生抗病性、抗菌蛋白基因、抗病主效基因 R gene、解毒基因)導入植物基因體,使植物獲得特異性或廣效性抗病力。
解題方法
本題為四等特考標準的「比較說明型」申論題,解題切入點應採「原理機制 具體防治應用 實例說明」三層架構開展:
- 組織培養篇幅:不可僅回答「大量繁殖」,必須明確指出如何「去除病原(特別是病毒)」與如何「獲得抗病株系」。論述重點包含:頂芽分生組織培養(Meristem tip culture)、熱處理脫毒、抗病體細胞變異(Somaclonal variation)篩選、胚挽救(Embryo rescue)克服遠緣雜交障礙。
- 基因轉殖篇幅:分類列舉不同作用機制的基因轉殖策略,包含:病原衍生抗性(如病毒外鞘蛋白基因、RNA 干擾)、分解病原構造之酵素基因(幾丁質酶等)、主效抗病基因( genes)導入、毒素降解酵素基因,並輔以台灣本土知名案例(如抗木瓜輪點病毒木瓜)。
- 架構布局:採大小標條列式,標題明確點出防病機制,內文論及病原種類(真菌、細菌、病毒)與作物品項,展現廣度與深度。
選項分析
本題為申論題,無選擇題選項。考生常犯的作答偏頗與盲點如下:
- 盲點一:將組織培養誤解為「直接殺死大田病原」 組織培養本身是微繁殖與離體操作技術,其防病本質在於「源頭排除(提供無特定病原的起始苗)」與「育種輔助」,而非直接噴施或田間治療。若將組織培養寫成農藥式的田間防治即屬觀念錯誤。
- 盲點二:基因轉殖論述過度偏向「抗蟲(如 Bt)」 題目明訂「植物病害防治」,Bt 毒蛋白轉殖屬於「蟲害防治」,若花費大量篇幅描寫蘇力菌抗蟲,無法切中「真菌、細菌、病毒病害」得分要點。
- 盲點三:缺少本土或經典作物案例 僅寫抽象原理(如「導入外源基因使其抗病」)得分偏低,必須寫出具體標的基因與病害名稱(如 PRSV 外鞘蛋白、幾丁質酶基因、香蕉黃葉病耐病品系)。
解題技巧
- 作答時間與配分配置:本題通常配分為 20~25 分。兩大科技各佔 50% 篇幅,切忌頭重腳輕。
- 關鍵字精準打擊:閱卷老師評閱標準為專有名詞,作答必須精準寫出:分生組織培養(Meristem culture)、熱處理(Thermotherapy)、體細胞變異(Somaclonal variation)、病原衍生抗性(Pathogen-derived resistance, PDR)、RNA 干擾(RNAi)、幾丁質酶(Chitinase)、外鞘蛋白(Coat protein, CP)。
- 分類綱要化:組織培養分為「治本除毒」與「抗病選拔」;基因轉殖依「抗病毒」、「抗真菌/細菌」、「解毒作用」分類,條理分明。
【答案】
一、組織培養(Tissue Culture)在植物病害防治上的應用
組織培養係在無菌人工控制環境下培養植物細胞、組織或器官之技術,在病害防治上主要扮演「排除初始菌源」與「抗病育種輔助」之關鍵角色:
- 分生組織培養生產無病毒種苗(Virus-free Plantlet Production):
- 原理機制:植物頂芽或生長點之分生組織(Meristem)細胞分裂極為旺盛,維管束尚未完全發育分化,病毒移行擴散的速度趕不上組織生長速度,故生長點多無病毒分佈。
- 應用方式:切取 0.2~0.5 mm 的莖頂分生組織進行離體培養,常搭配熱療法(Thermotherapy)或化學療法(抗病毒藥劑如 Ribavirin)加乘脫毒效果。
第 二 題25 分
稻熱病(rice blast)一直是水稻栽培上的主要限制因子,試問防治此病害可採行的方法有哪些?
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核心觀念
本題測驗「植物病害綜合管理(Integrated Disease Management, IDM)」之應用能力。考生必須從病害三角環(Disease Triangle)——即「感病寄主」、「病原菌」與「有利環境」三者交互作用切入,並依據植物保護學的五大防治面向(法規檢疫、遺傳抗性、物理防治、耕作栽培、化學與生物防治)建構完整作答體系。
- 病原特性:稻熱病由子囊菌門真菌 Magnaporthe oryzae(無性世代為 Pyricularia oryzae)引起,可為害葉片、葉舌、節、穗頸及穀粒,其中以「葉稻熱病」與「穗頸稻熱病」最具毀滅性。
- 誘發環境:高濕度(相對濕度 90% 以上、長時間積露或降雨)、氣候冷涼忽熱、通風不良密植,以及過量或偏施氮肥時最易大流行。
解題方法
申論題切忌雜亂無章地單純列舉農藥名稱。高分作答必須採用「植物病害綜合防治(IPM)生命週期架構」,層層推進:
- 源頭阻斷:抗病品種選用與種子消毒(物理/化學)。
- 環境與寄主管理:耕作與肥培調節(降低微氣候濕度、強化稻株物理屏障)。
- 精準化學防治:掌握「關鍵侵染期」施藥,而非見病才噴(特別是穗頸稻熱病重在預防)。
- 即時監測與預警:結合產地改良場預警資訊,及早處置。
選項分析
本題為國家考試四等技術類科之申論題(非選擇題,無固定選項)。考生在考場上應將此題視為「開放性多點論述」,閱卷評分之採分點分布如下:
- 第一部分(品種類型與種苗前處理):佔分約 20%(是否提到抗病品種及種子消毒)。
- 第二部分(耕作栽培與肥培管理):佔分約 30%(是否點出合理化施肥、氮肥不可過量、矽鉀肥之效用,以及通風、曬田)。
- 第三部分(化學防治與用藥時機):佔分約 40%(是否掌握「葉稻熱病初期」與「孕穗至齊穗期」兩大關鍵期,並正確寫出法定推薦藥劑作用機制)。
- 第四部分(監測與田間衛生):佔分約 10%(殘株清除、疫情警報應用)。
解題技巧
- 必背關鍵字:作答時務必出現「紡錘形病斑」、「穗頸稻熱病」、「合理化施肥/忌過量氮肥」、「矽肥」、「孕穗末期/齊穗期」、「三賽唑(Tricyclazole)」等專業術語。
- 避免單一手段陷阱:許多考生通篇只寫「噴灑農藥」,此類答案在公職閱卷中通常難獲及格分數(10 分以下)。必須展現農藝栽培與植物保護相結合的專業素養。
- 時間點掌握陷阱:「穗頸稻熱病」一旦出現白穗即無藥可救,必須在「抽穗前 3~5 天(孕穗末期)」以及「齊穗期」進行預防性施藥,此時機點為兵家必爭的給分關鍵。
【答案】
第 三 題25 分
請試述咖啡果小蠹 Hypothenemus hampei(Ferrari)的危害癥狀與防治方法。
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核心觀念
本題測驗「農業昆蟲學」與「經濟害蟲防治」中針對果樹重要侵入性害蟲的危害特性與綜合害蟲管理(IPM, Integrated Pest Management)。核心考核重點包括:
- 害蟲分類與生物學特性:咖啡果小蠹(Hypothenemus hampei)屬鞘翅目(Coleoptera)象鼻蟲科(Curculionidae)小蠹亞科(Scolytinae),為鑽蛀性害蟲,具隱蔽性生活史(卵、幼蟲、蛹及多數成蟲期均在果內)。
- 危害徵候辨識:雌成蟲鑽入咖啡果實之特定位置(果臍/宿存花萼)、蛀食組織、排泄物堆積及伴隨之落果與品質劣變。
- 綜合防治策略(IPM)構架:整合耕作防治(田間衛生)、物理防治(誘殺監測)、生物防治(天敵與微生物)與化學防治(把握適期施藥),展現層次分明的實務規劃能力。
解題方法
本題為標準的申論型簡答題,切入點應分為兩大主軸,架構必須層次分明:
- 危害癥狀:採「外觀特徵 內部組織破壞 生理與品質損失」的邏輯順序鋪陳。先寫蛀孔位置與蟲糞排出,再寫幼果與熟果的差異反應(落果 vs. 豆仁黑化損毀),最後點出引發次級病害感染。
- 防治方法:切忌只列化學藥劑,應以「綜合害蟲管理(IPM)」為骨架,依序由基礎的「耕作與田間衛生防治」、「物理防治」、「生物防治」寫至最後防線的「化學防治」。說明各措施之作用機制及施作關鍵點(如鑽入前之黃金防治期)。
選項分析
本題為申論題,非選擇題。試題評閱之關鍵給分構面如下:
- 危害癥狀構面(約佔 40% 配分):必須精準點出「果臍蛀孔」、「排泄粉屑」、「提早落果」、「豆仁孔洞與黑化」等核心關鍵字。
- 防治方法構面(約佔 60% 配分):必須涵蓋耕作(清園斷代)、物理(醇類誘引)、生物(白殭菌/寄生蜂)與化學藥劑四個面向,缺一面向即會被依比例扣分。
解題技巧
- 關鍵字精準打擊:
- 危害特徵務必寫出「果臍(花萼端)」與「蛀孔邊緣堆積粉狀蟲糞」。
- 防治務必強調「落果徹底清除(斷絕越冬與繁衍來源)」及「氣味誘殺(酒精:甲醇誘引劑)」。
- 生活史與防治時機之連動:
- 咖啡果小蠹一旦完全鑽入果內,化學藥劑與天敵皆難以穿透,因此必須強調「於雌成蟲尚未完全鑽入果實前(果表活動期)為防治黃金關鍵期」。
- 避開常見陷阱:
- 勿誤將咖啡果小蠹歸類為雙翅目的「果實蠅類」(兩者危害孔位置與為害蟲態完全不同)。
- 勿只答「噴灑農藥」;單一防治法在公職閱卷中難以取得及格以上分數,務必展現 IPM 全貌。
【答案】
壹、咖啡果小蠹之危害癥狀
咖啡果小蠹(Hypothenemus hampei)為全球咖啡產業最具毀滅性之蛀果害蟲,其主要為害特徵如下:
- 侵入孔特徵與排泄物堆積:
第 四 題25 分
芒果炭疽病(anthracnose)是芒果產業主要的限制因子,請您針對芒果炭疽病擬定一套綜合防治策略。
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核心觀念
本題旨在測驗考生對熱帶果樹重大真菌性病害——芒果炭疽病(Mango anthracnose)之病原生態、發病特徵及「病蟲害綜合管理」(Integrated Pest Management, IPM)的擬定能力。核心觀念包含:
- 病原菌與傳播生態:病原菌主要為 Colletotrichum gloeosporioides(無性世代)及其複合種。分生孢子外被黏質,主要藉由雨水飛濺與風雨傳播;好發於高溫多濕(、相對濕度 以上)季節。
- 潛伏感染(Quiescent / Latent infection):病菌於幼果期即由表皮侵入,形成附著器(appressorium)後進入休眠狀態,待果實發育接近成熟、組織生理改變(糖度增加、防禦性化學成分如間苯二酚 resorcinol 下降)時才迅速擴展發病,造成採收後貯藏期嚴重腐爛(淚痕狀壞疽黑斑)。
- 綜合防治架構:依循「預防勝於治療」原則,整合耕作防治(消滅初次感染源)、物理防治(阻斷傳播與採後處理)、化學防治(關鍵期輪替用藥)及非化學/生物資材(誘導抗病與生物防治)。
解題方法
本題屬標準的「申論型病害綜合防治題」,切入點應緊扣病原菌生活史弱點與芒果產期發育階段,依「生長期 開花結果期 採後貯藏期」結合 IPM 各面向循序展開:
- 阻斷感染源與降低濕度(耕作防治):修剪整枝與清園,破壞病原菌越冬越夏場所。
- 阻隔侵入(物理防治):幼果期及時套袋,阻斷雨水帶菌飛濺接觸果皮。
- 關鍵時機精準用藥(化學防治):把握「抽梢期、開花至落花期、幼果套袋前」三大關鍵期施藥,並依照 FRAC 分類輪替不同作用機制之藥劑,防止抗藥性產生。
- 控制採後潛伏發病(物理/採後處理):利用採後溫湯處理殺滅果皮微細潛伏菌絲。
- 增強樹勢與誘導抗病(生物/栽培營養):合理化施肥並搭配中性化亞磷酸等誘導抗病資材。
選項分析
(本題為國家考試四等申論題,非選擇題,故無個別選項;考生作答時應以結構化條列方式呈現完整技術細節,展現論述之完整性與專業度。)
解題技巧
- 必背得分關鍵字:閱卷老師評閱此題時,會優先搜尋特定專業術語,答題時務必標註:潛伏感染(Latent infection)、雨水飛濺傳播、清園剪除病枯枝、套袋、採後溫湯浸漬處理、抗藥性管理(FRAC 輪替)。
- 時間軸與手段矩陣:切忌只寫化學藥劑噴灑。優秀的答案必須將「生產前(清園修剪) 生產中(抽梢開花噴藥、套袋) 採收後(溫湯防腐)」之流程交代清楚。
- 避免常見失分盲點:
- 忽略「套袋前必須先徹底施藥並待藥劑乾後再套」,否則袋內高濕會加速殘留病菌滋生。
- 忽略採後處理(炭疽病為最典型的採後貯藏病害,若未提及溫湯或冷藏,難拿高分)。
- 藥劑只寫商品名,未提及有效成分或輪替機制。
【答案】
針對芒果炭疽病(Colletotrichum gloeosporioides),依據其殘存於枝葉、隨雨水傳播及具有潛伏感染之特性,擬定一套全生育期之綜合防治策略(IPM)如下: