114 地方特考三等 園藝類科 園藝學 考古題詳解

核心觀念

本題考查兩部分：一是接穗與砧木如何形成癒合組織及重新建立維管束；二是葫蘆科蔬菜常用的嫁接方式，以及利用砧木改善栽培性狀的目的。

嫁接是將欲保留品種的接穗，接合到另一植株的砧木上，使兩者癒合並共同生長。嫁接能否成活，關鍵在於接穗與砧木的切面能密合、形成癒合組織，並重新連通輸導組織；實務上應使兩者形成層至少一側對準，並固定接口、防止切面乾燥。

解題方法：嫁接成活原理

可依「切面密合 → 癒合橋形成 → 維管束重建 → 共同生長」說明：

1. 切面貼合與傷口反應：砧木與接穗切面緊密接觸並固定後，傷口周圍的薄壁細胞及形成層附近細胞受到刺激，開始分裂。
2. 形成癒合組織：兩側增生的癒合細胞彼此接合，形成癒合橋，填補接口空隙，使砧穗初步黏合。
3. 形成層連續化：癒合橋中的細胞分化，逐步建立跨越接合部的形成層連續帶。
4. 木質部與韌皮部重新連通：新形成的維管組織跨越接口，木質部恢復水分與礦物質運輸，韌皮部恢復同化物運輸；輸導與支撐功能建立後，接穗才能持續生長。

因此，嫁接成活不只是切口黏在一起，而是接合部的維管組織恢復連通。砧穗親和性、切面密合程度、形成層對準、接口固定，以及癒合期間的溫濕度與水分管理，都會影響成活。

葫蘆科作物常用嫁接方法及目的

以西瓜、胡瓜等蔬菜為例，常用方法包括：

嫁接方法	操作要點	常見用途與特點
靠接法（舌接法）	砧木與接穗仍各自保有根系，在相鄰莖段斜切或作舌狀切口，兩切面貼合固定；癒合後再切除接穗原根及砧木上部。	接合期間接穗仍可由原根吸水，通常較容易維持接穗水分，常用於西瓜等作物；但癒合後須適時切斷原根。
插接法（頂插法、孔插法）	去除砧木生長點或上部，將接穗下端削成楔形，插入砧木切口或孔洞中固定。	常用於胡瓜等蔬菜育苗；操作較直接，須使接穗與砧木緊密接合，癒合期間避免接穗失水。
貼接法（斜切接法）	砧木與接穗各削出斜面，使切面貼合並以嫁接夾固定；

核心觀念

本題考查地下根、莖的形態辨識與營養繁殖。地下膨大器官多負有貯藏養分、度過不良環境及繁殖的功能；判斷時應先分清它是根的變形還是莖的變形，再說明如何利用其芽點或分生能力繁殖。

莖具有節、節間及芽，根通常沒有節、節間與芽。繁殖時，須保留能形成新梢的芽或具再生能力的組織；單有貯藏養分而沒有可萌芽部位，通常不能直接形成新株。

解題方法

依器官來源將地下變形分為根部變形與莖部變形，再逐項說明其構造特徵、例子及繁殖方法。答題時特別注意：塊莖與塊根外形相似，但前者是莖、後者是根；繁殖方法因此要指出芽眼或芽的位置。

地下根的變形與繁殖

類型	形態與辨認特徵	例子與繁殖方式
塊根	根部肥大，作為養分貯藏器官；本身沒有莖的節、節間與芽，芽通常由靠近根冠或莖基部的部位萌發。	甘藷、木薯、大麗花。甘藷可用薯塊育苗：將種薯催芽，待不定芽形成薯苗後扦插；也可用甘藷蔓扦插。大麗花以帶有芽的根冠分株，單獨切下沒有芽的膨大根不能正常繁殖。
肉質直根或貯藏根	主根或根部肥大貯藏養分，仍屬根的構造，通常不是主要的營養繁殖器官。	胡蘿蔔、蘿蔔、甜菜。主要以種子繁殖；若利用根部再生，須有可形成新芽的冠部或根頸組織。

地下莖的變形與繁殖

類型	形態與辨認特徵	例子與繁殖方式
根莖	莖在地下橫向生長，具有節、節間、芽及不定根；節上的芽可抽生新梢。	薑、竹、鳶尾。切取帶有芽與節的根莖段繁殖；竹可利用地下莖分株或挖取帶芽的竹鞭。

核心觀念

本題考查兩種利用調整貯藏環境氣體組成來延緩園產品品質劣變的方法，以及它們的控制方式與保鮮原理。

• 氣調貯藏（controlled atmosphere storage, CA）：將園產品置於氣密性良好的貯藏庫中，主動調整並持續監測庫內氧氣（O₂）與二氧化碳（CO₂）濃度，使其維持在適合該產品的範圍；通常配合低溫與適當相對濕度貯藏。
• 氣變包裝（modified atmosphere packaging, MAP）：將園產品密封於具有適當透氣性的包裝材料中，藉產品呼吸消耗 O₂、產生 CO₂，以及氣體經薄膜進出，使包裝內逐漸形成不同於一般大氣的氣體組成。也可在封裝時充入特定混合氣體，加速形成目標氣氛。

兩者的主要差異在於控制方式：氣調貯藏在大型貯藏空間中主動監測並調整氣體濃度；氣變包裝則主要依靠產品呼吸、薄膜透氣性與貯藏環境形成包裝內的動態氣體平衡，控制精確度通常較低。

解題方法：說明兩項技術與保鮮機制

作答時先分別交代兩種方法的定義，再說明其共同的生理作用，最後補充氣體比例必須依產品種類與貯藏條件設定，不能一概而論。

1. 降低氧氣，減緩呼吸作用 適度降低 O₂，可降低園產品的呼吸速率，減慢糖類及其他貯藏物質的消耗，延緩成熟與老化。

2. 提高二氧化碳，抑制代謝與病原菌 適度提高 CO₂，可進一步抑制呼吸與部分乙烯生成或作用，也能抑制某些腐敗病原菌的生長。

核心觀念

無子西瓜的「無子」是指果實內不形成成熟、可萌發的種子，並非整株植物完全沒有胚珠。商業生產的無子西瓜通常是三倍體；其染色體組數為奇數，減數分裂時同源染色體難以整齊配對與分離，因此形成的配子大多不平衡、失去正常育性。

以西瓜基本染色體數 $x=11$ 為例：

• 二倍體西瓜：$2n=2x=22$
• 四倍體西瓜：$2n=4x=44$
• 三倍體西瓜：$2n=3x=33$

解題方法：由倍數體育種說明形成與誘導

一、先誘導四倍體親本

以秋水仙素處理二倍體西瓜的種子、幼苗或生長點。秋水仙素會抑制細胞分裂時紡錘體的形成，使染色體複製後不能正常分離，因而使部分細胞染色體加倍，從二倍體中選育出四倍體植株。

$$2x \xrightarrow{\text{秋水仙素誘導染色體加倍}} 4x$$

誘導後須篩選並確認四倍體植株，再作為育種親本。

二、四倍體與二倍體雜交，取得三倍體種子

以四倍體植株作母本、二倍體植株作父本。四倍體形成的正常配子帶 $2x$，二倍體形成的正常配子帶 $x$，受精後胚的染色體組數為：

$$2x+x=3x$$

因此得到三倍體種子。將三倍體種子播種，即可培育三倍體無子西瓜植株。

三、替三倍體植株授粉，促使果實發育

核心觀念

本題考查植物生理、植物營養與採後處理的基本名詞。作答時應先寫出各名詞的明確定義，再補充其比較基準、作用或實例；其中 $Q_{10}$、呼吸商及預冷方式尤其要交代公式或操作原理。

解題方法

五小題各自說明「定義—原理—重要差異」，避免只寫中英文對譯。計算型名詞以公式表達；比較型名詞則指出兩者的功能或效果如何不同。

（一）植物呼吸中的 $Q_{10}$ 與 RQ

**$Q_{10}$（溫度係數）**表示溫度每升高 $10^\circ\mathrm{C}$ 時，生理反應速率增加的倍數。植物呼吸作用的 $Q_{10}$ 常約為 $2$，但會因植物種類、組織、溫度範圍及生理狀態而異。

若呼吸速率在溫度 $T_1$、$T_2$ 下分別為 $R_1$、$R_2$，則：

$$Q_{10}=\left(\frac{R_2}{R_1}\right)^{\frac{10}{T_2-T_1}}$$

**RQ（呼吸商，respiratory quotient）**是呼吸作用中二氧化碳產生量與氧氣消耗量的莫耳數或體積比：

$$RQ=\frac{\mathrm{CO_2\ produced}}{\mathrm{O_2\ consumed}}$$

以葡萄糖完全氧化為例：

$$\mathrm{C_6H_{12}O_6+6O_2\rightarrow6CO_2+6H_2O}$$

因此 $RQ=6/6=1$。醣類的 RQ 約為 $1$，脂肪或較還原的物質通常低於 $1$；有機酸作為呼吸基質時則可能高於 $1$。RQ 可用來判斷植物呼吸所利用的基質。

（二）植物礦質營養的協同作用與拮抗作用

**協同作用（synergism）**是某一礦質元素的供應或吸收，促進另一元素的吸收、運輸或生理效應，使其有效性提高。例如適量氮素能促進植株生長及根系發育，進而提高部分礦質元素的吸收。

**拮抗作用（antagonism）**是某一元素抑制另一元素的吸收、運輸或利用，常見原因包括離子競爭吸收位點、影響膜上的離子運輸，或在介質中形成難溶化合物。例如鉀、鈣、鎂等陽離子濃度失衡時，彼此可能競爭吸收；土壤中磷過多也可能降低鋅的有效性。

兩種作用皆受濃度、土壤酸鹼度、植物種類及生育階段影響；元素過量時，即使原本有益，也可能造成其他元素缺乏或營養失衡。

（三）採後的真空預冷與強制通風預冷

**預冷（precooling）**是園產品採收後儘速移除田間熱、降低品溫，以減緩呼吸、蒸散、成熟與微生物繁殖，維持品質及延長貯藏壽命。

**真空預冷（vacuum cooling）**是將產品置於密閉槽內降低氣壓，使產品表面水分在較低溫度下蒸發；蒸發帶走熱量，讓產品迅速降溫。此法冷卻快速、溫度較均勻，適合葉菜等表面積大、易蒸散的產品；缺點是產品會因水分蒸發而失重，且不適合所有果蔬。