114 地方特考三等 農業技術類科 作物育種學 考古題詳解

核心觀念

混合選種（mass selection）是從一個具有遺傳變異的原始族群中，依目標性狀選出多株表現優良的個體，收取其種子後混合，再以混合種子繁殖下一代的方法。其選拔依據主要是田間可觀察的表型，通常不逐株建立家系，也不以單一植株作為新品種。

混合選種的效果取決於族群內是否存在可遺傳的變異。若性狀受環境影響較大，單看植株表現容易把環境造成的差異誤當成遺傳差異；因此需在代表性環境中評估，並透過後代或品系試驗確認改良效果。

解題方法

作答時依「選拔對象 → 授粉與留種方式 → 下一代處理 → 品種特性」比較兩種作物。核心差異在於授粉方式：異花授粉作物須維持族群交配與遺傳多樣性；自花授粉作物則可由入選植株的自交種子形成家系，進一步評估與純化。

異花授粉作物的育種流程

1. **建立或選定原始族群：**選用具有足夠遺傳變異的族群，例如地方品種或既有合成族群。
2. **田間觀察與選株：**在適當生育階段，依目標性狀選出多株表現優良的植株；同時拔除明顯不良株或異型株。
3. **維持入選株間授粉：**使入選植株彼此授粉，或使其在隔離條件下自由授粉。入選株數須足以維持族群，避免遺傳基礎過度狹窄。
4. **收穫與混合種子：**收取入選株的種子，混合後播種形成下一代族群。
5. **重複選拔並評估：**可在後續世代重複田間選拔；改良後族群再進行比較試驗，確認產量、品質或抗性等目標性狀。

由於異花授粉作物的後代仍具分離與族群變異，混合選種通常改良的是整體族群平均表現，不會使族群成為遺傳上完全一致的品種。選株時也要避免只保留少數個體，以免造成近交或遺傳變異流失。

自花授粉作物的育種流程

1. **建立或選定原始族群：**選用含有可利用變異的品種或族群。
2. **田間選拔優良植株：**依目標性狀選出多株表現優良、符合育種目標的個體。
3. **分株收種：**各入選植株的種子分別收穫、標記與保存。自花授粉使種子主要來自該植株自交。

核心觀念

本題考查的是外來種原引進與地方品種評估：引進地方品種的目的，是拓展現有育種材料的遺傳變異，找出可供親本利用的有利基因。地方品種長期適應原產地環境，可能帶有耐旱、耐熱、耐鹽等性狀，但原產地高產或穩產，不等於在臺灣也能適應或具有育種價值。

評估時須同時回答三個問題：材料身分與來源是否可靠、在臺灣是否適應、是否具有可利用的目標性狀。選入基因庫也不只看單一性狀，還要衡量其遺傳差異、農藝表現與後續利用潛力。

解題方法

可依「引進前資料審查—引進後檢疫與繁殖—田間性狀鑑定—逆境及多環境評估—育種利用判斷」的流程作答。題幹特別指出「產量穩定」與「耐環境逆境」，因此除了收量表現，應著重確認其產量穩定性、逆境抗性是否可重現，以及抽穗成熟期等性狀能否配合臺灣栽培環境。

一、引進前：來源與種原資料

• 查明品種名稱、國家及地區來源、收集地點、海拔、栽培季節、農民選種方式與保存紀錄，確認種原身分及來源可信度。
• 蒐集原產地的氣候、土壤、水分條件與栽培制度，了解地方品種長期適應的生態環境。
• 查明品種的生育期、產量表現、穩定性，以及已知的耐逆境、抗病蟲或品質性狀。
• 留意地方品種可能存在混雜、異質性或名稱重複；必要時以形態及分子資料確認品種身分與遺傳差異，並保存種子與種原紀錄。

二、引進後：檢疫與種子繁殖

引進材料須依規定辦理檢疫，避免同時帶入病原、害蟲或雜草種子。完成安全檢查後，確認種子發芽率、生活力及繁殖能力，並在隔離條件下繁殖保存。這些步驟是後續鑑定及安全利用的基礎。

三、田間適應性與農藝性狀

在臺灣適當季節及地點種植，記錄：

• 生育與光週期反應：抽穗期、成熟期、營養生長期長短及對日長的反應。越南、泰國等低緯度來源材料常須特別注意光週期敏感性；若在臺灣抽穗過晚或無法正常成熟，利用價值會受限制。
• 植株型態與抗倒伏性：株高、分蘗數、葉姿、稈強度、穗部性狀及成熟整齊度。

核心觀念

本題考查利用基因工程改良作物的基本流程。基改作物是以重組 DNA 等技術，將目標基因導入植物細胞，或改變植物內特定基因的表現，再經篩選與再生，取得具目標性狀的植株。

基改育種的主軸是：確定目標性狀 → 取得並構築基因 → 轉殖植物細胞 → 篩選與再生 → 確認性狀 → 品系改良與安全評估。

解題方法：依育種流程分段作答

1. 確定育種目標與選定基因 先界定欲改良的性狀，例如抗蟲、抗除草劑或抗病，再依性狀的生理機制選定可提供該性狀的目標基因及來源生物。

2. 分離目標基因並設計基因構築體 從供體生物取得目標基因，或以分子生物技術取得其 DNA 序列。將目標基因與適當的啟動子、終止子等調控序列組合，並可加入篩選標誌基因，以建立基因構築體。

3. 將基因構築體導入植物細胞 選擇適合的轉殖方法，使基因構築體進入受體作物細胞。常見方法包括農桿菌媒介法，以及基因槍等直接轉殖法。轉殖後，目標基因須能穩定存在於植物細胞中並適當表現。

4. 篩選轉殖細胞並進行組織培養 利用篩選標誌或其他檢定方式，從處理過的細胞或組織中挑選成功轉殖的材料，淘汰未轉殖或不符合篩選條件者。

5. 由轉殖細胞再生完整植株 將篩選後的細胞或組織置於適當的組織培養條件下，誘導形成芽與根，取得完整植株。這一步將經基因轉殖的細胞發育成可生長、結實的植株。

核心觀念

本題考查作物育種中五組容易混淆的名詞：授粉方式與族群繁殖法、不同遺傳背景的品系、雜交育種材料與測交方式、近親交配，以及雜種優勢與近交衰退。作答時須掌握各名詞的「定義、形成方式、用途或遺傳效果」，並特別分清相近名詞的差異。

解題方法

每組名詞可依序從「繁殖或交配方式」、「遺傳組成」、「育種用途」切入。定義寫清楚後，再補上關鍵差異：例如 bulk population 是族群的繁殖與選拔方法，不是授粉方式；pure line 與 isogenic line 都涉及遺傳一致性，但來源及比較基準不同；test cross 與 top cross 都是測交，常見用途及測交對象則有差別。

名詞解釋

（一）open-pollination population；bulk population

Open-pollination population（開放授粉族群）：由同一作物族群中的植株在自然或田間條件下自由授粉、交配而形成的族群。族群內通常有一定程度的遺傳變異；異交作物的開放授粉族群常由多個基因型互相交配維持。此名詞強調的是授粉與交配方式，不必然表示族群是以某一特定育種方法建立。

Bulk population（混合族群；集團選拔法中的混合繁殖族群）：在分離世代中，將許多植株所收穫的種子混合成一批，再以群體方式繁殖；通常不逐株選留家系，而是在後續世代依計畫進行選拔。此方法常用於自交作物的集團選拔法，利用自然選擇及人工選拔逐步增加有利基因型的比例。此名詞強調的是種子混合與族群繁殖方式。

辨析：open-pollination 說明族群如何授粉、交配；bulk 說明種子如何混合及繁殖。兩者描述的面向不同。

（二）inbred line；pure line；isogenic line

Inbred line（自交系）：經多代自交或近親交配，使個體在多數基因座上的雜合度降低、純合度提高，並形成遺傳組成相對固定的品系。常用於雜交育種，作為親本生產雜種種子。自交系不必然在每一個基因座都完全純合。

Pure line（純系）：由單一自花授粉植株的後代經連續自交與選拔而建立的品系；品系內個體在遺傳上高度一致，並可藉自交維持其特性。純系概念常用於自交作物的品種選拔。它強調的是由單株後代建立、品系內一致的遺傳材料。

Isogenic line（同基因系）：除一個或少數特定基因或染色體區段外，遺傳背景幾乎相同的一組品系。通常透過回交等方式，將目標基因導入原有品系背景而建立。可用來比較目標基因對性狀的影響，因為其他遺傳背景大致相同。

辨析：inbred line 著重自交或近親交配造成的高純合度；pure line 著重由單株自交後代建立的遺傳一致品系；isogenic line 著重不同品系間具有近乎相同的遺傳背景，只在特定基因或區段上不同。

（三）composite cross；test cross；top cross

Composite cross（複合雜交）：將多個品種、品系或族群依計畫互相雜交，再把所得雜交種子混合繁殖，形成具有廣泛遺傳變異的複合族群，供後續選拔或改良使用。其目的通常是結合不同親本的基因，擴大族群內的遺傳變異。

Test cross（測交）：將待測個體與特定測交親本雜交，以其後代表現推估待測個體的基因型或育種價值。遺傳學中，常用隱性純合個體作為測交親本，以判斷待測個體是否帶有隱性等位基因；育種上也可利用適當測交親本評估一般配合力等性狀。