107 高普考高考二級 植物病蟲害防治 植物病害防治與害蟲防治學研究 考古題詳解
第 一 題20 分
相較於現今良莠不齊的農藥販賣業者,請說明考試合格的植物醫生制度的實施,對於整體植物病蟲害防治可能帶來的正面效益為何?
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核心觀念 本題核心在於評估建立「國家級專業技術證照制度(植物醫生/植物診療師)」對農業生產環境與植物保護體系的制度性效益。主要涉及以下觀念與法規背景:
- 醫藥分業原則與利益衝突迴避:傳統農藥販賣業者身兼「診斷者」與「銷售者」,存在追求營業額的結構性利益衝突;合格植物醫生定位為獨立診斷與防治處方開立者。
- 植物病蟲害整合管理(Integrated Pest Management, IPM):以預防為主,結合耕作、物理、生物及化學防治,將有害生物族群壓制於經濟危害容許水準(EIL)之下。
- 政策與法規背景:以命題當年(民國 107 年)法規為準,主管機關正推動「化學農藥十年減半政策」,並積極研擬《植物醫師法草案》,依據《農藥管理法》與《植物防疫檢疫法》精神健全植物防檢疫體系。(現行法已於民國 113 年三讀通過制定為《植物診療師法》,但解題仍以命題當年為準)。
解題方法 本題為制度評估型申論題,解題架構應採「對照比較法」與「多層次效益展開法」:
- 確立對照基底:先指出現行農藥販賣業者「專業背景不一、缺乏跨學科整合能力、商業營利導向」之結構性缺陷。
- 多維度開展正面效益:由微觀(田間診斷)至宏觀(外銷檢疫與生態永續),依序從「診斷精準化」、「用藥合理化與抗藥性延緩」、「食品安全與食安信心」、「生態環境與生物多樣性」、「產業升級與接軌國際」五大面向切入,確保論述結構完整、層次井然。
選項分析 本題為申論題,非選擇題。考生作答時應以邏輯完整的階層化大綱(一、二、(一)、(二))取代選項逐一分析,直擊評分指標。
解題技巧
- 破題切入點:前言務必點出「醫藥分業」與「診斷中立性」,這是植物醫生制度相較於傳統販售體系最根本的制度變革。
- 避免情緒化批評:論及現行業者「良莠不齊」時,應著重於「缺乏法定專業門檻」與「商業機制使然」,而非單純個人品德批判,展現公職高階人員的政策客觀性。
- 緊扣農業重大政策:將植物醫生的效益連結至農委會推動的「農藥減半」、「友善環境補貼」、「產銷履歷(TAP)」及「外銷檢疫防線」,能大幅提高給分卷面的深度與廣度。
【答案】
考試合格之植物醫生制度之推行,旨在藉由國家專業考試確立植物健康診療人員之執業門檻與法律責任,打破傳統由農藥販賣業者主導之「球員兼裁判」型態。其對整體植物病蟲害防治帶來的正面效益,可由以下五大構面具體說明:
第 二 題16 分
Panama disease 為世界性的重要香蕉病害,請回答下列問題:
(一) 請寫出病原菌的學名及生理小種。(6 分)
(二) 請說明田間診斷病徵。(5 分)
(三) 請以臺灣的疫情現況說明可採取的有效防治策略。(5 分)
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核心觀念
本題測驗植物病理學中重要土壤傳播真菌病害——香蕉巴拿馬病(Panama disease,又稱香蕉黃葉病)之分類地位、生理分化、病徵診斷及綜合管理策略(Integrated Pest Management, IPM)。
- 分類與寄主專一性:引起維管束萎凋之 Fusarium oxysporum 具高度寄主專一性(專化型,formae speciales, f. sp.)與品系專一性(生理小種,race)。
- 傳播與存活特性:產生的厚壁孢子(chlamydospores)可在土壤中殘存數十年,化學藥劑難以根治,故防治首重抗病育種與田間衛生。
- 病徵表現:萎凋病屬於維管束病害,外部病徵為老葉黃化、萎凋下垂成裙狀;內部病徵為維管束變色。
- 臺灣在地防治技術:臺灣為熱帶第四型(TR4)發源地之一,防治重點在財團法人台灣香蕉研究所選育之體細胞耐病品種、健康組織培養苗、水旱輪作及土壤管理。
解題方法
本題屬典型的「病原-病徵-防治」三分法問答題,切入重點如下:
- 第 (一) 小題(病原學名與生理小種):
- 學名須完整寫出無性世代屬名、種小名及專化型名(拉丁文雙名法原則),並說明各生理小種(Race 1、Race 2、Race 3、Race 4)之宿主專一性,特別強調對華蕉系(Cavendish)具毀滅性的第四生理小種(STR4 與 TR4)。
- 第 (二) 小題(田間診斷病徵):
- 採「由外而內」系統性描述法,先寫外部器官(老葉黃化、葉柄折彎、下垂裙狀、假莖基部外皮裂開),再寫剖檢內部病徵(假莖與球莖維管束褐化、變色條痕),並點出與細菌性萎凋病之鑑別特徵(無菌濃溢出)。
- 第 (三) 小題(臺灣疫情與防治策略):
- 先以簡短一句定性臺灣現況(TR4 廣泛分布於中南部蕉區)。
- 防治對策依 IPM 架構分點條列:遺傳防治(耐病品種選育)、無毒種苗(組織培養苗)、耕作防治(輪作淹水、土壤改良)、田間衛生與物理防治、生物防治。
評分要點與配分分析
本題為申論問答題,非選擇題,閱卷評分關鍵與審題重點分析如下:
- 第 (一) 題評分標準(6 分):
- 學名正確性(2 分):必須精確寫出 Fusarium oxysporum f. sp. cubense。
- 生理小種完整性(4 分):明確區分 Race 1(大米七等)、Race 2(煮食用蕉等)、Race 3(蠍尾蕉,非香蕉病原)與 Race 4(華蕉系),特別是 Race 4 區分為亞熱帶第四型(STR4)與熱帶第四型(TR4)為奪取滿分的關鍵。
- 第 (二) 題評分標準(5 分):
- 外部病徵(2.5 分):下位葉黃化、折垂懸掛、假莖裂痕。
- 內部維管束病徵(2.5 分):球莖與假莖剖面之維管束變色(紅褐色至深褐色條紋)。
- 第 (三) 題評分標準(5 分):
- 疫情現況說明(1 分):指出臺灣為 TR4 長期發生區。
- 防治策略(4 分):需具體列出臺灣專屬技術成果(如台灣香蕉研究所之「寶島蕉」、「台蕉五號」等組織培養耐病系苗木),搭配輪作與田間衛生,若僅泛談一般農藥防治將無法獲得高分(因厚壁孢子土傳病害無法單靠施藥根除)。
解題技巧
- 學名拼寫與格式:學名不可漏掉專化型標記
f. sp.(forma specialis),種小名oxysporum與專化型cubense均為小寫。 - 生理小種劃分陷阱:許多考生常漏寫 Race 3 或誤以為 Race 3 會侵染香蕉。Race 3 早期自香蕉田分離但主要侵染蠍尾蕉科(Heliconiaceae)植物,答題時加註此點能展現專業知識深度。
- 病徵鑑別要領:答「田間診斷」切記包含「剖檢(內部)病徵」,若只答外觀黃化會大量失分,因為乾旱、缺氮或線蟲亦會造成黃葉,唯有「維管束褐化」為萎凋病特異性診斷標準。
- 防治策略切記扣合「臺灣現況」:必須寫出臺灣在地研發的「體細胞變異耐病品種」與「水稻輪作」,切忌空泛列舉化學殺菌劑。
【答案】
(一) 病原菌學名及生理小種
- 病原菌學名:
- 不完全菌門(Anamorphic fungi)、絲孢綱(Hyphomycetes)
- 學名:Fusarium oxysporum Schlecht. f. sp. cubense (E.F. Sm.) Snyd. & Hans.(簡稱 Foc)
第 三 題24 分
松樹萎凋病(pine wilt disease)及荷蘭榆樹病(Dutch elm disease)為國際間重要的樹木病害,在不同國家皆曾造成毀滅性的影響。請比較兩者在下列項目的異同:
(一) 病原菌的屬名及產生的繁殖構造。(6 分)
(二) 病害環中與其他生物的關係。(6 分)
(三) 病害的防治策略。(12 分)
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核心觀念
本題旨在評量森林保護學與樹木病理學中,兩大國際毀滅性「樹木維管束萎凋病」(vascular wilt diseases)的病害機轉與整合管理能力:
- 病原生物分類與生活史特徵:區分松樹萎凋病(Pine Wilt Disease, PWD)與荷蘭榆樹病(Dutch Elm Disease, DED)之病原分類地位(動物界線蟲 vs. 真菌界子囊菌)、有性與無性繁殖體構造(卵、幼蟲、耐久期型態 vs. 子囊殼、分生孢子梗束、芽生孢子)。
- 蟲媒傳播與複合病害環(Disease Cycle & Vector Interaction):兩者皆為典型的昆蟲傳播維管束病害,涉及病原生物、媒介昆蟲(天牛 vs. 小蠹蟲)、寄主樹木木質部導管系統之間的互利共生與致病協同作用(包括後熟取食傷口侵入、坑道帶菌、導管阻塞機轉及根部嫁接傳播)。
- 樹木病害整合性管理(Integrated Pest and Disease Management, IPDM):依據法規檢疫、林相衛生(病枯木清除與燻蒸)、媒介昆蟲撲滅、樹幹注射內吸性化學藥劑(殺線蟲劑 vs. 殺菌劑)、物理阻斷(斷根處理)及抗病品系育種等維度進行系統化策略比較。
解題方法
本題為標準的「比較型申論題」,題旨聚焦於兩大病害的「異」與「同」。解題時應採取「橫向對比法」,切入點說明如下:
- 第 (一) 子題(分類與構造):
- 審題陷阱辨別:題目使用「病原菌」一詞,但松樹萎凋病的主要原發病原為「線蟲」(動物),荷蘭榆樹病方為「真菌」。作答時必須明確釐清此分類差異,並分別列出其分類屬名,再就其生活史列舉各階段繁殖與休眠構造。
- 第 (二) 子題(病害環與生物關係):
- 採「病原-媒介昆蟲-寄主-其他伴生生物」四角關係展開。詳述媒介昆蟲的生活史如何與病原繁殖期同步,聚焦於「後熟取食」(maturation feeding)與「產卵坑道」的傳播機制,並特別補充荷蘭榆樹病具備之「相鄰樹木根部嫁接(root graft)」非蟲媒傳播途徑。
- 第 (三) 子題(防治策略):
- 依植物保護之經典體系,自「法規防治、林業衛生、物理/化學媒介控制、樹體內吸注射、斷根阻絕、抗病育種」六大構面平行比較,突出兩者藥劑屬性差異(殺線蟲劑 vs. 殺菌劑)與特定物理防治差異(斷根溝之有無)。
選項分析
本題為高等考試二級公職考試之專業申論題,非選擇題型。各子題評分重點與配分結構解析如下:
- 第 (一) 小題(6 分)配分關鍵:
- 松樹萎凋病病原分類地位與屬名正確性(2 分)。
- 荷蘭榆樹病病原分類地位、屬名與新舊種名(2 分)。
- 兩者繁殖構造(線蟲之卵/各齡幼蟲/傳播型,真菌之子囊殼/束絲分生孢子/芽生孢子)之完整度(2 分)。
- 第 (二) 小題(6 分)配分關鍵:
- 媒介昆蟲之科名、學名或通稱(松斑天牛 vs. 榆小蠹)(2 分)。
- 傳播機轉(後熟取食造成傷口侵入、育幼坑道內病原獲取)(2 分)。
- 兩病害特殊生物交互作用(松樹之食菌期伴生藍變菌;榆樹之相鄰根系嫁接傳染)(2 分)。
- 第 (三) 小題(12 分)配分關鍵:
- 清除枯死木與殘體處理(伐倒、燒毀、削片、燻蒸)(3 分)。
- 媒介昆蟲防治(費洛蒙誘殺、噴藥、天敵)(3 分)。
- 樹幹注入化學藥劑預防與治療(殺線蟲劑 vs. 全身性殺菌劑之藥劑種類)(3 分)。
- 根部隔離措施(荷蘭榆樹病之斷根溝)與抗病育種(3 分)。
解題技巧
- 破除題意語病、展現專業深度: 題目若問「病原菌」,面對非真菌性病原(如松材線蟲)時,開門見山點出「松樹萎凋病原為線蟲動物門,荷蘭榆樹病為真菌界子囊菌門」,立顯考生對分類階元的嚴謹掌握。
- 善用「比較對照表」: 申論題涉及兩物種之多構面比較時,先以簡明對照表綜覽全貌,再以分點文字詳細論述,可方便閱卷委員迅速掌握關鍵給分點。
- 關鍵專業名詞精準呈現:
- 松材線蟲傳播型幼蟲(Dispersal juvenile, / )。
- 媒介昆蟲之「後熟取食」(Maturation feeding)。
- 荷蘭榆樹病之「束絲菌型分生孢子梗束」(Synnemata / Pesotum 型)與「侵填體」(Tyloses)。
- 荷蘭榆樹病特有的「根部嫁接傳播」(Root graft transmission)。
- 樹幹注射藥劑之生化作用區隔:阿巴汀/甲胺基阿維菌素(殺線蟲劑)vs. 普克利/多菌靈(三唑類/苯并咪唑類殺菌劑)。
【答案】
松樹萎凋病(Pine Wilt Disease, PWD)與荷蘭榆樹病(Dutch Elm Disease, DED)皆為國際森林重大維管束萎凋病害,造成樹木木質部水分運輸受阻而迅速枯死。兩者在病原生物學、病害環及防治策略之比較詳答如下:
(一) 病原菌之屬名及繁殖構造比較
| 比較項目 | 松樹萎凋病(Pine Wilt Disease) | 荷蘭榆樹病(Dutch Elm Disease) |
|---|---|---|
| 病原屬名 | 松材線蟲屬(Bursaphelenchus)<br>(學名:Bursaphelenchus xylophilus,屬線蟲動物門)<br>(註:病害環伴生之藍變菌屬名為 Ophiostoma 或 Ceratocystis) | 長喙殼屬(Ophiostoma)<br>(學名:Ophiostoma ulmi 及高致病力之 Ophiostoma novo-ulmi,屬子囊菌門) |
| 繁殖構造 | 1. 有性繁殖構造:雌雄成蟲交配後產出之受精卵(Eggs)。<br>2. 發育與繁殖期幼蟲:包含四個齡期之繁殖型幼蟲( 至 )。<br>3. 特殊休眠與傳播構造:環境不利或樹體枯死時特化形成之耐久型傳播幼蟲(Dispersal juveniles),包括第三期傳播幼蟲()及具抗逆性、專供昆蟲攜帶之第四期傳播幼蟲()。 | 1. 有性繁殖構造:黑色長頸瓶狀之子囊殼(Perithecia),頂端孔口主動排出聚集成黏滴狀之子囊孢子(Ascospores)。<br>2. 無性繁殖構造:<br> - 分生孢子梗束(Synnemata):無性世代為 Pesotum 型,產生黏性分生孢子(Conidia)。<br> - 芽生孢子(Blastospores):於寄主導管液流中行酵母狀芽生出芽繁殖(Yeast-like budding)。 |
(二) 病害環中與其他生物的關係
第 四 題20 分
請繪圖說明膠金標誌抗體免疫檢測試紙(Immunostrip)之反應原理,並說明其應用於植物病蟲害檢測時的優點。
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核心觀念 本題旨在評量考生對「植物病害現代免疫診斷技術」中膠體金免疫層析技術(Colloidal Gold Immunochromatographic Assay, GICA,商品常稱 Immunostrip 或 Lateral Flow Immunoassay, LFIA)之結構、作用機制與實務應用特性的掌握程度。核心觀念涵蓋:
- 試紙基本物理結構與毛細流動原理:由背襯層、樣品墊(Sample pad)、結合墊(Conjugate pad)、硝化纖維素膜(Nitrocellulose membrane, NC 膜)及吸收墊(Absorbent/Wick pad)組成,依靠毛細管作用推動液體側向流動。
- 抗原—抗體專一性反應與雙抗體夾心法(Double Antibody Sandwich, DAS):植物病原(病毒外殼蛋白、細菌表面抗原)為大分子抗原,具備兩個以上抗原表位(Epitopes),主要利用夾心法進行檢測。
- 膠體金顆粒顯色機制:奈米級膠體金顆粒(10~40 nm)在水溶液中分散時呈現紅/紫紅色(表面電漿共振現象),當在檢驗線高度富集時即可由肉眼辨識呈色。
- 田間即時檢驗(Point-of-Care Testing, POCT)之實務優點。
解題方法 本題為標準的公職高考二級申論題,答題切入點分為三大主軸:
- 清晰標註的結構與反應示意圖:公職試卷閱卷以圖文對照為佳,需繪出試紙各段元件名稱、固定之生物分子,並標示毛細流向。
- 條理分明的反應原理說明:依樣品流動歷程,按「加樣 標記結合 檢驗線(T線)捕捉 品管線(C線)驗證」之時序,詳細推導抗原抗體複合物的形成與顯色機制,並明確列出陰性、陽性與無效的判讀標準。
- 分點論述植物病蟲害檢測應用優勢:由「檢測時效」、「設備需求」、「操作難易度」、「專一性與穩定性」、「檢疫與監測實務」等多維度切入,凸顯其相較於傳統 ELISA 或 PCR 的現場優勢。
選項分析 本題為申論題(非選擇題),無選項分析。作答關鍵在於繪圖結構完整性、標記分子之精確命名,以及原理論述的邏輯連貫性。
解題技巧
- 圖形不可偷工減料:圖中務必清楚標示「T線(Test line)」固定的是抗病原抗體、「C線(Control line)」固定的是二抗(抗標誌抗體的抗體,如羊抗鼠抗體),若漏掉 C 線原理會被大幅扣分。
- 專有名詞精準使用:務必寫出「雙抗體夾心法」、「毛細作用」、「膠體金(Colloidal gold)」、「二抗(Secondary antibody)」,切忌只籠統寫「試紙會變色」。
- 防陷阱提示:C 線不論有無病原都必須顯色;若 C 線未顯色,不論 T 線是否顯色皆屬「無效測試(Invalid)」,此點為命題委員常檢驗的細節。
【答案】
一、膠金標誌抗體免疫檢測試紙(Immunostrip)之結構與反應原理
(一)試紙構造與反應機制示意圖
第 五 題20 分
請寫出可以傳播植物病毒之線蟲屬名及其所傳播之植物病毒屬名。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查植物病理學中線蟲傳播植物病毒(Nematode-transmitted plant viruses)的分類關係與專一性互動。
- 媒介線蟲的分類定位: 自然界中已知能傳播植物病毒的植物寄生性線蟲,均屬於矛線目(Order Dorylaimida),主要分布於兩個科:
- 長針線蟲科(Longidoridae):包括劍線蟲屬(Xiphinema)與長針線蟲屬(Longidorus)(部分文獻亦納入擬長針線蟲屬 Paralongidorus)。
- 毛刺線蟲科(Trichodoridae):包括毛刺線蟲屬(Trichodorus)與擬毛刺線蟲屬(Paratrichodorus)。
- 傳播機制與病毒群分類: 線蟲與病毒的傳播關係具高度專一性,病毒粒體吸附於線蟲的口器或食道內角質層(如劍線蟲吸附於齒針與食道球內壁,毛刺線蟲吸附於食道腔內壁),不進入血淋巴或卵,脫皮後即失去傳毒能力。依病毒粒子形態與屬別分為兩大主要群組:
- NEPO 病毒群(Nematode-transmitted Polyhedral viruses):顆粒為球狀/等徑二十面體多面體。
- NETU/TOBRA 病毒群(Nematode-transmitted Tubular viruses):顆粒為管狀/桿狀。
解題方法
回答本科目(高考二級植物病害與害蟲防治學研究)之簡答/申論題時,應採取「分類架構分流法」:
- 以病毒顆粒形態與病毒屬為綱:區分球狀病毒(Nepovirus 等)與管狀病毒(Tobravirus)。
- 以媒介線蟲屬名為目:精確列出拉丁學名(斜體)、中文屬名及其對應關係。
- 補充現代分類之延伸屬:依據國際病毒分類委員會(ICTV)之修訂,由廣義 Nepovirus 獨立出的相關屬亦一併列出,以展現二級公職考生具備之研究深度。
要點分析(非選擇題:各屬分類與傳播關係剖析)
本題為非選擇題,各線蟲屬與病毒屬之對應關係分析如下:
- 劍線蟲屬(Xiphinema)
- 傳播之病毒屬名:Nepovirus(線蟲傳播多面體病毒屬,本科歸屬 Secoviridae)。
- 詳細解析:本科最著名的傳毒線蟲,例如以美洲劍線蟲(Xiphinema americanum)或標準劍線蟲(X. index)傳播葡萄扇葉病毒(Grapevine fanleaf virus, GFLV)及菸草環斑病毒(Tobacco ringspot virus, TRSV)。此外,近年部分原屬於 Nepovirus 的病毒被獨立為櫻桃銼葉病毒屬(Cheravirus)與薩德瓦病毒屬(Sadwavirus,如草莓潛隱環斑病毒 Strawberry latent ringspot virus),亦皆由 Xiphinema 屬線蟲媒介。
- 長針線蟲屬(Longidorus)
- 傳播之病毒屬名:Nepovirus(線蟲傳播多面體病毒屬)。