108 高普考高考二級 植物病蟲害防治 農業昆蟲學研究 考古題詳解
第 一 題25 分
說明下列害蟲學名之中文名稱、主要為害作物、為害方式及生活習性:
(一) Spodoptera frugiperda
(二) Rhizoglyphus echinopus
(三) Scirtothrips dorsalis
(四) Paracoccus marginatus
(五) Icerya purchasi
(每小題 5 分,共 25 分)
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核心觀念
本題測驗考生對農業重要經濟害蟲與重大入侵害蟲之「分類地位(學名與中文名對應)」、「寄主範圍(Host Range)」、「危害徵候(Symptom & Damage Mode)」與「生物學/生活習性(Biology & Bionomics)」之綜合掌握度。
- 命題背景與時代性:民國 108 年(2019 年)6 月為重大入侵檢疫害蟲「秋行軍蟲」(Spodoptera frugiperda)首度入侵臺灣之關鍵年份,本科題目精準扣合當年度重大植物防疫檢疫時事,並搭配球根蟎類、微小刺吸性薊馬與蚧粉蚧類,全面鑑別考生對農業害蟲之基本功。
- 評分維度:每小題配分 5 分,題目明確要求四項要素——「中文名稱」、「主要為害作物」、「為害方式」及「生活習性」。作答時須以結構化、條列化方式完整呈現各項要素,不可遺漏任何一項。
解題方法
本題屬標準的「害蟲生物學與形態分類」記憶與實務題,作答策略如下:
- 結構模組化作答:將每一小題統一拆解為四大核心欄位:
- 中文名稱與分類地位:明確寫出中文通用名,並補充其目、科名,展現扎實昆蟲分類底蘊。
- 主要為害作物:點出最主要的經濟作物及所屬科別(如禾本科、百合科、茄科、芸香科等)。
- 為害方式:指明口器型式(咀嚼式、刺吸式、銼吸式)、取食部位及引發之專屬徵候(如窗斑、煤煙病、木栓化銹斑、組織腐爛等)。
- 生活習性:指明變態型式(完全變態、漸進變態等)、棲息隱匿性、產卵特性、分散傳播途徑或關鍵生態防除特徵。
- 精確使用專業術語:如倒「」字形縫線、窗斑狀食痕、休眠體(Hypopus)、煤煙病(Sooty Mold)、假蛹(Prepupa/Pseudopupa)、共生螞蟻、澳洲瓢蟲天敵等。
試題逐題詳解
(一) Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797)
- 中文名稱與分類地位:
- 中文名稱:秋行軍蟲(草地貪夜蛾)。
- 分類地位:鱗翅目(Lepidoptera)、夜蛾科(Noctuidae)。
- 主要為害作物:
- 寄主範圍廣(多食性,超過 350 種植物),主要偏好禾本科作物,尤以玉米(超甜玉米、食用玉米、青割玉米、硬質玉米)、高粱、水稻、甘蔗為害最劇;亦可取食十字花科、茄科等作物。
- 為害方式:
- 幼蟲具咀嚼式口器。
- 初齡幼蟲(1~2 齡)群集葉背刮食葉肉,僅殘留透明表皮,形成「窗斑狀」食痕。
- 高齡幼蟲(3 齡以上)鑽入植物心葉部蛀食,造成展開葉呈排孔狀、鋸齒狀破洞甚至心葉斷裂;於玉米雄穗抽穗期及雌穗吐絲期,直接蛀入果穗啃食嫩粒,並大量堆積濕潤糞便,致使組織腐爛。
- 幼蟲具強烈同類相食(Cannibalism)習性,後期一株玉米心葉內通常僅存 1~2 隻成蟲。
- 生活習性:
- 發育歷期:屬完全變態(卵 幼蟲 蛹 成蟲)。幼蟲一般為 6 齡,頭殼具明顯黃白色倒「」字形縫線,腹部第 8 節背面具 4 個呈正方形排列之黑斑。
- 產卵與羽化:成蟲夜行性且具強趨光性;卵塊產於葉片,表面覆蓋母體腹部之灰褐色絨毛。老熟幼蟲入土化蛹。
- 擴散與遷飛:無越冬滯育現象,成蟲具長距離隨氣流遷飛之極強飛行能力(單夜可飛徙數十公里),繁殖潛力大。
(二) Rhizoglyphus echinopus (Fumouze & Robin, 1868)
- 中文名稱與分類地位:
- 中文名稱:刺足根蟎。
- 分類地位:蛛形綱(Arachnida)、蜱蟎亞綱(Acari)、無氣門目(Astigmata)/ 粉蟎科(Acaridae)。
- 主要為害作物:
- 專門為害地下球根、鱗莖與塊莖類作物,包含球根花卉(百合、唐菖蒲、鬱金香、水仙、風信子)與蔥蒜類蔬菜(大蒜、洋蔥、青蔥、韭菜)。
- 為害方式:
- 具鋏角(Chelicerae)咬食、刺吸地下部組織。
- 成若蟎群集於鱗莖底盤、鱗片接合處或地下根系咬食孔洞,破壞輸導組織,導致地上部植株矮化、葉尖黃化萎凋。
- 取食造成之機械性傷口極易誘發軟腐病菌(Pectobacterium spp.)及鐮刀菌(Fusarium spp.)等二次感染,造成球莖黑腐軟爛。
- 生活習性:
- 發育階段:卵 幼蟎 前若蟎 (異若蟎/休眠體) 後若蟎 成蟎。
- 特殊抗逆階段:在高溫、乾旱或食物匱乏之逆境下,前若蟎會脫皮形成特化之「休眠體」(Hypopus,又稱異若蟎)。休眠體具發達吸盤,不取食,能附著於種蠅、露尾甲等昆蟲體表或農具上被動擴散傳播。
- 環境喜好:喜高濕(相對濕度 85% 以上)、陰暗之土壤環境與連作地,世代重疊嚴重。
(三) Scirtothrips dorsalis Hood, 1919
- 中文名稱與分類地位:
- 中文名稱:小黃薊馬。
- 分類地位:纓翅目(Thysanoptera)、薊馬科(Thripidae)。
- 主要為害作物:
- 寄主範圍極廣,主要為害果樹(蓮霧、芒果、柑橘、番石榴、葡萄)、蔬菜(甜椒、辣椒、茄子、蘆筍)及花卉(玫瑰、菊花)等。
- 為害方式:
- 具銼吸式口器。
- 成蟲與若蟲銼破嫩葉、嫩芽、花器及幼果表皮細胞,吸食外溢汁液。
- 嫩葉受害後葉緣捲曲、硬化畸形,葉背出現褐色條狀斑;幼果受害後果皮細胞壞死、木栓化,形成環狀或大面積銀白色至褐色之「銹斑」(銹果),嚴重損害外觀與商品價值。
- 亦為傳播植物病毒(如番茄斑點萎凋病毒群 Tospovirus)之潛在媒介昆蟲。
- 生活習性:
- 發育階段:屬過渡型變態/漸進變態特化(卵 1齡若蟲 2齡若蟲 前蛹 擬蛹 成蟲)。成蟲體長僅約 ,呈淡黃色。
第 二 題20 分
請說明害蟲生物防治中功能反應的意義,並繪圖說明功能反應之基本型式,舉例說明之。
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核心觀念
本題評量考生對「昆蟲生態學」與「害蟲生物防治」中核心族群動態理論——霍林氏功能反應(Holling's Functional Response)之掌握程度。核心考點包含:
- 功能反應定義:單一捕食者或寄生蜂個體的捕食/寄生量隨害蟲(獵物/寄主)密度變動的生理與行為反應。
- 霍林圓盤方程式(Holling's disc equation)與關鍵參數: 式中 為害蟲密度、 為捕食量、 為瞬時搜尋率(attack rate)、 為總接觸時間、 為處理時間(handling time)。
- 三種基本反應型式之曲線幾何特徵、作用機制及密度依存關係(Type I:線性截斷型;Type II:倒雙曲線漸近型;Type III:S型邏輯斯諦漸近型)。
- 生物防治實務價值:評估天敵防除效能(搜尋力、飽食量、處理時間)、預測害蟲族群壓制力與族群穩定機制。
解題方法
本題為標準的農業昆蟲學申論題,作答應採「定義 生態意義 數學/曲線圖解 代表性昆蟲實例 生防策略評估」之演繹架構:
- 開門見山定性:精確區分「功能反應」(個體行為反應)與「數值反應」(Numerical response,族群密度反應),避免觀念混淆。
- 闡釋生防意義:從參數意義(搜尋效率 、處理時間 )、密度依存調節力、防除成敗關鍵三面向切入。
- 圖解幾何形態:繪出「捕食量 vs. 害蟲密度」曲線,並輔以「捕食率(百分比)vs. 害蟲密度」對照,突顯其密度依存特性。
- 典型實例對應:Type I 配水生濾食昆蟲或被動結網蛛類;Type II 配瓢蟲/寄生蜂(絕大多數無脊椎天敵);Type III 配具寄主切換習性之廣食性天敵或脊椎動物。
選項分析
本題為高考二級申論題(非選擇題),無選項。評分重點與子題配分權重解析如下:
- 功能反應之意義(約佔 25%):定義不可僅寫「吃多少」,必須點出「單一個體在特定時間內的取食/寄生速率」,並說明處理時間 與搜尋率 對害蟲族群動態的生理限制。
- 繪圖說明三種基本型式(約佔 45%):圖形橫軸(害蟲密度 )、縱軸(捕食量 或捕食率 )標示必須清晰;曲線特徵(直線轉折、雙曲線漸近、拐點S型)必須精確反映數學式之導數特性。
- 實例說明(約佔 30%):必須列出具體的害蟲與天敵物種名稱及其相互作用機制,切忌僅籠統寫「某種害蟲」。
解題技巧
- 座標軸防呆:
- 繪製 (絕對數量)曲線時,Type I、II、III 最終均因「處理時間(飽食)」而趨於平緩高原期。
- 務必在圖旁或註解補上「捕食率()」的趨勢:Type I 為常數後下降;Type II 單調遞減(負密度依存);Type III 先升後降(具正密度依存區間)。閱卷委員以此作為高分鑑別點。
- 專有名詞精準化:
- 必須寫出「處理時間(handling time, )」及「搜尋效率(attack rate, )」。
- 解釋 Type III 時務必使用「搜尋影像(searching image)」、「寄主切換(host switching)」等生態學專業術語。
【答案】
一、功能反應的意義
1. 定義 功能反應(Functional Response)係指單一捕食者或寄生性天敵個體,其在單位時間內的捕食數或寄生數(),隨被捕食者或寄主害蟲密度()變化所產生的取食/攻擊行為反應。此概念由加拿大昆蟲生態學家霍林(C. S. Holling, 1959)提出,用以區別天敵因取食充足而增加繁殖量、聚集遷入的「數值反應」(Numerical Response)。
2. 在害蟲生物防治上的重要意義
- 量化天敵防除效力:藉由霍林圓盤方程式 ,可解算出天敵的「瞬時搜尋率()」與「處理時間()」。處理時間越短、搜尋效率越高的天敵,最大捕食潛力()越高,為生防天敵篩選的重要指標。
- 評估害蟲族群調控能力:功能反應決定了天敵能否發揮「密度依存調節作用(density-dependent regulation)」。唯有在害蟲密度上升時,捕食百分比()亦隨之上升(即正密度依存),天敵才能在缺乏數值反應延遲的情況下,即時抑制害蟲族群爆發。
- 擬定天敵釋放策略:了解功能反應型式,可決定採用「淹沒式釋放(inundative release)」抑或「接種式釋放(inoculative release)」,並預測天敵飽和門檻,避免過量或不足釋放。
二、功能反應之基本型式與圖解
霍林將功能反應歸納為三種基本型式:
第 三 題20 分
臺灣地區木瓜網室栽培的害蟎種類,請分別寫出中名、學名、危害習性及木瓜害蟎的綜合管理策略。
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核心觀念
本題為高考二級(薦任八職等)研究人員層級之經典申論題,評量考生對臺灣重要經濟果樹設施栽培關鍵害蟲之「分類地位與學名」、「微氣候與生態習性」及「綜合蟲害管理(IPM)」之全方位整合能力。核心架構涵蓋:
- 網室微氣候對蟎類族群生態之影響:臺灣為阻隔木瓜輪點病毒(PRSV)媒介昆蟲(蚜蟲)普遍採用網室栽培,造成內部高溫、乾燥、無雨水沖刷且天敵難以自然進入的微環境,成為害蟎繁殖爆發的溫床。
- 三科害蟎之分類識別與學名:包括葉蟎科(Tetranychidae)、跗線蟎科(Tarsonemidae)及癭蟎科(Eriophyidae)三大類群之主要代表種。
- 特異性危害習性:吸食部位(老葉 vs. 嫩芽生長點)、產毒性分泌物引發之畸形徵狀、吐絲結網習性及白粉狀分泌物等辨識指標。
- 害蟎綜合管理(IPM)多面向防治架構:整合環境監控、物理洗滌、生物防治(捕食蟎釋放)、資材防護及化學藥劑抗藥性管理(IRAC 輪替機制)。
解題方法
本題採「模組化層次展開法」作答,切入點由「微觀分類鑑定」推進至「宏觀族群管理」:
- 害蟎種類分類條列:以表格或清晰條列標註中名、完整學名(包含屬名、種小名與命名者),並涵蓋葉蟎、細蟎與癭蟎三大類別,展現分類學基本功。
- 危害習性對比分析:針對各蟎類的棲息偏好(新梢幼葉 vs. 成熟老葉)、取食特徵(失綠斑點、網被、落葉 vs. 葉緣捲曲硬化畸形 vs. 白粉狀枯黃)進行縱向精確描述。
- IPM 體系架構化輸出:依據「預防 監測 抑制 治療」四步原則,將綜合管理分構為「栽培物理防治」、「生物防治」、「安全資材(物理作用製劑)」與「化學藥劑輪替策略」,特別突顯網室栽培特有的滴灌噴淋與天敵導入技術。
解題技巧
- 學名書寫規範:屬名首字母大寫、種小名小寫並採斜體標示;命名者(Author)正體。在二級考卷中,若能精準列出命名者(如 Koch、Kishida、(Banks)、Keifer),可獲閱卷委員高度肯定。
- 陷阱避開——勿僅寫葉蟎:許多考生只寫二點葉蟎與神澤氏葉蟎,漏掉危害極為嚴重的「側多食跗線蟎(細蟎)」與「木瓜刺皮癭蟎(白粉蜱)」,導致失分。木瓜網室栽培的頂芽畸形萎縮往往是細蟎造成,常被誤診為病毒病或除草劑藥害。
- 微氣候與策略的扣連:答題時務必強調「網室缺乏降雨洗刷」,因此引進「頂部微噴灌(高壓噴霧沖水)」兼具提高濕度與物理擊落害蟎的雙重效益,是切中網室環境特性的得分亮點。
- 化學防治著重抗藥性管理(IRAC):蟎類繁殖世代極短,極易產生抗藥性。論述藥劑時必須提及作用機制代碼(IRAC Mode of Action)之輪替,而非僅列出單一藥劑名稱。
【答案】
一、臺灣木瓜網室栽培害蟎之種類、學名與危害習性
木瓜網室內部因通風受阻、無天然雨水沖刷且缺乏有效天敵,極利於害蟎增殖。常見關鍵害蟎涵蓋葉蟎科、跗線蟎科及癭蟎科:
| 中名 | 學名 | 科別 | 危害習性與被害徵狀 |
|---|---|---|---|
| 二點葉蟎 | Tetranychus urticae Koch | 葉蟎科<br>(Tetranychidae) | 1. 偏好棲息於中下層成熟葉片之葉背,族群密度高時蔓延至全株與果實。<br>2. 刺吸植物組織汁液,破壞葉肉葉綠素,葉表呈現細小黃白色針狀斑點;嚴重時整葉黃化白化、焦枯脫落。<br>3. 具強烈吐絲結網習性,網被阻礙藥劑接觸並黏附灰塵,使光合作用大幅受阻。 |
| 神澤氏葉蟎 | Tetranychus kanzawai Kishida | 葉蟎科<br>(Tetranychidae) | 1. 與二點葉蟎混生,主棲於葉背葉脈兩側。<br>2. 危害狀與二點葉蟎類似,刺吸造成點狀失綠與褐化;極度乾旱高溫時繁衍迅速,導致木瓜提早落葉與植株衰弱。 |
| 側多食跗線蟎<br>(又稱細蟎、茶黃蟎) | Polyphagotarsonemus latus (Banks) | 跗線蟎科<br>(Tarsonemidae) | 1. 體型極微小(約 ),肉眼極難觀察。<br>2. 專門危害心尾幼嫩組織(心葉、新梢生長點、花蕾與幼果)。<br>3. 取食時分泌毒素,致使受害幼葉葉緣向下方捲曲、葉肉變厚變脆、縮骨畸形、呈深綠色革質化;頂芽壞疽停滯生長(常被誤認為病毒病);果皮受害木栓化粗糙褐變。 |
第 四 題15 分
試詳述福壽螺的生物習性及危害方式,並擬定一套綜合管理策略。
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核心觀念 本題測驗「外來入侵重大農業有害動物之生活史生態、危害特性與整合管理(IPM)」之核心知能。涉及的關鍵概念包括:
- 分類地位與生理適應:福壽螺(Pomacea canaliculata (Lamarck))屬軟體動物門(Mollusca)、腹足綱(Gastropoda)、中腹足目(Mesogastropoda)、蘋果螺科(Ampullariidae)。其具備「肺囊」與「鰓」之雙重呼吸系統,以及「口蓋」(operculum)閉合抗旱之休眠習性。
- 生殖生態與危害機制:雌雄異體、體外受精前之交配行為、粉紅色具毒性卵塊(避食機制與非水下孵化特性)、齒舌(radula)挫食單子葉水生作物分櫱基部與生長點之受害臨界期。
- 有害生物綜合管理(IPM)四大支柱:整合物理機械防治(隔網、人工撿拾、水位調控)、耕作與生態防治(翻耕曝曬、水旱輪作、誘集)、生物防治(天敵利用、稻鴨/稻魚共作)與化學防治(法定推薦登記藥劑之作用機制與安全性評估)。
- 法規依據:化學藥劑評估以命題當年(民國 108 年)《農藥管理法》與行政院農業委員會(現農業部)公告之「植物保護資訊系統/農藥使用手冊」法定推薦用藥為準。
解題方法 本題為公職高階考試(高考二級)之典型申論題型,答題架構應採「總分結合、邏輯遞進」之專業報告體例切入:
- 第一部分:生物習性剖析:從「形態與生理特徵(雙重呼吸、口蓋)」、「食性與生長」、「生殖習性與卵塊特性」、「逆境耐受與休眠越冬」四個面向精準列點,建立後續管理策略的生物學依據。
- 第二部分:危害方式與被害時程:界定主要被害作物(水稻、水生蔬菜),明確點出「水稻插秧後至分櫱盛期(約插秧後 天內)」為關鍵易感期,並敘明挫食組織、造成缺株及衍生二次感染之損害病理。
- 第三部分:綜合管理策略(IPM)擬定:必須涵蓋「預防監測」、「耕作物理調控」、「生物相抗」及「化學應急」四維一體之防治體系。針對化學藥劑,精準列舉合法有效成分(如聚乙醛、耐克螺),並說明施藥水位與環境安全注意事項。
選項分析 本題為申論題,非選擇題。在國家考試評分標準中,考官評閱係依據三個關鍵構面的完整度給分:
- 生物習性構面(配分權重約 ):
- 必得分項目:水陸兼生呼吸機制、雜食偏植食、口蓋閉合休眠、陸生粉紅卵塊及其不能浸水孵化之弱點。
- 扣分盲點:漏寫「呼吸系統特殊性」或「卵塊不能在水中孵化」此一關鍵物理防治弱點。
- 危害方式構面(配分權重約 ):
- 必得分項目:以齒舌挫食幼嫩分櫱基部、分櫱硬化後危害驟降、主要危害期間為插秧後 2~3 週內、受害田區呈局部缺株浮苗。
- 扣分盲點:泛稱「危害水稻整期」,未區分水稻不同生育期之硬度差異與感害臨界窗。
- 綜合管理策略構面(配分權重約 ):
- 必得分項目:進排水口阻絕、水位管理(淺水或乾濕交替)、摘除卵塊、輪作翻耕、生物天敵(鴨、魚、鳥)、合法化學藥劑(聚乙醛粒劑、耐克螺可濕性粉劑)。
- 扣分盲點:僅依賴單一化學手段、未遵循 IPM 多元整合原則,或列入非法禁用藥劑。
解題技巧
- 答題結構化與小標條列:公職閱卷時間極短,切忌整段散文式書寫。應使用「一、(一)、1.、(1)」之階層式標號,將生物習性對應到管理策略(例如:因卵不耐水淹 摘除丟入水中;因需水活動 淺水灌溉)。
- 避開農藥法規重大陷阱:
- 嚴禁提及「三苯醋錫」(TPTA):台灣早於民國 88 年起全面禁用三苯醋錫,列為禁用農藥。若在考卷中寫出推薦使用,將遭嚴重扣分。
- 苦茶粕之定位:苦茶粕含茶皂素,雖常被民間私自作殺螺劑,但主管機關未核准其為登記農藥,且具高魚毒性,答題時應將其界定為「輔助整地管理資材或植物性基質」,主流化學藥劑應以登記農藥「聚乙醛」與「耐克螺」為主。
- 化學防治與物理調控之精確數值:列出關鍵操作參數,如阻絕網目大小()、防治水位( 淺水)、有效天數(維持 ),展現專業技術深度。
【答案】
一、福壽螺之生物習性
福壽螺(Pomacea canaliculata (Lamarck))屬軟體動物門腹足綱蘋果螺科,為外來入侵種水生大型螺類,其主要生物習性如下:
- 呼吸機制與兩棲適應: 具備「鰓」與特化之「肺囊(水肺)」雙重呼吸器官。在水中溶氧充足時利用鰓呼吸;當水體溶氧偏低或離水時,可延伸其呼吸管(siphon)伸出水面吸取空氣,具極高之逆境耐受力。
- 食性特徵: 屬雜食性偏植食性,食量大且取食速度極快。喜食多汁、幼嫩、纖維少之水生植物組織與藻類,亦可刮食有機碎屑或動物腐屍。
- 繁殖與產卵習性:
- 雌雄異體,交配後雌螺多於夜間爬出水面,於水稻莖稈、田埂壁、灌溉溝渠水泥壁或雜草上產卵。
- 卵塊呈長橢圓形葡萄串狀,初產時為亮鮮粉紅色,後轉為灰粉紅色。
第 五 題20 分
請說明「抗蟲品種」的定義及其抗蟲的機制,並論述抗蟲作物品種在蟲害防治上之利用及其利弊。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念 本題評量考生對「作物品種抗蟲性」(Host Plant Resistance, HPR)在農業昆蟲學與害蟲綜合管理(IPM)中之理論基礎與實務應用的掌握程度。核心考核要點包含:
- 抗蟲品種之定義:基於遺傳學基礎,植物相較於同種感蟲對照品種,在同等害蟲族群壓力下表現出受害較輕或產量減損較少的生物學特徵。
- 抗蟲機制分類:依據 Painter(1951)與 Kogan & Ortman(1978)之經典架構,涵蓋「拒選性/非偏好性」(Antixenosis / Non-preference)、「抗生性」(Antibiosis)與「耐害性」(Tolerance)三大機制。
- 防治利用策略:抗蟲品種作為 IPM 基礎骨幹之角色、與生物防治及化學防治的協同作用、基因轉殖抗蟲作物(如 Bt 作物)之應用,以及抗性管理(如基因金字塔化、庇護所策略)。
- 利弊評析:專一性、環境友善、全天候保護等優勢,對比害蟲抗性生物型(Biotype)演化、育種性狀連鎖劣勢(Linkage drag)、次要害蟲崛起等限制。
解題方法 本題為公職考試標準之申論題型(配分通常為 20~25 分)。答題切入點應採「破題定標 機制深論 實務連結 辯證評析」之四段式論述:
- 定義界定:精確定義「遺傳性差異」與「相對性評估」,避免寫成單純的「不生蟲」。
- 機制解析:以 Painter 三大分類為主軸,各機制必須同時交代「定義」、「作用原理(昆蟲生理/行為)」與「具體作物性狀或實例」。
- 防治利用:從單純栽植延伸至 IPM 體系整合(環境友善、加乘天敵效能)及現代生物技術(轉基因抗蟲作物),展現答題深度。
- 利弊論述:採對稱式架構,分別條列「利(生態、經濟、操作)」與「弊(抗性演化、農藝代價、生態消長)」,最後提出永續管理對策作為結論收斂。
選項分析 本題為申論題,非選擇題,無個別選項。各子題配分權重與閱卷評分重心如下:
- 子題一:抗蟲品種之定義(約 4~5 分):重點在於強調「具遺傳基礎」與「相對比較性」(與感蟲品種在相同環境及蟲壓下的比較),而非絕對的完全不被害。
- 子題二:抗蟲機制(約 8~10 分):必須精準寫出拒選性(Antixenosis)、抗生性(Antibiosis)、耐害性(Tolerance)三者之昆蟲行為與生理差異,並輔以實例。
- 子題三:蟲害防治之利用(約 5~6 分):著重在抗蟲品種如何置入 IPM 體系中,發揮基底防禦、減少農藥依賴及與天敵協同之效能。
- 子題四:利與弊分析(約 5~6 分):優缺點兼顧,尤其「弊」的面向必須點出「害蟲抗性生物型(Biotype)突變突破」此一核心生物學演化限制。
解題技巧
- 專有名詞精準度:三大機制務必附上英文專有名詞(Antixenosis, Antibiosis, Tolerance),提升作答專業度與鑑別度。
- 抗生性與耐害性之辨析陷阱:
- 抗生性:會直接對害蟲族群產生淘汰壓力(影響生存率、生殖力、壽命),容易加速害蟲突變出克服抗性的生物型。
- 耐害性:僅為植物自身補償、修復能力的展現,不對害蟲產生直接致死或抑製作用,因此不會對害蟲施加選擇壓力,抗性壽命最長。此處為閱卷老師最看重的觀念細節。
- 實例強化說服力:答題時帶入經典實例(如水稻對褐飛蝨之抗性品系、棉花毛狀體拒選棉蚜、玉米丁布(DIMBOA)抗玉米螟、Bt 轉殖作物等),能顯著提高得分級距。
【答案】
一、抗蟲品種之定義
作物品種抗蟲性(Host Plant Resistance to Insects, HPR),係指在遺傳特性控制下,特定作物品種在與感蟲品種處於相同環境條件及同等害蟲族群密度下,所遭受的害蟲危害程度顯著較輕,或產量與品質減損顯著較少之生物學特性。
抗蟲性具有以下特性:
- 遺傳性:抗性受植物單基因(垂直抗性)或多基因(水平抗性)所調控,可透過育種技術遺傳給後代。
- 相對性:並非絕對免疫或「完全不生蟲」,而是相較於同種易感品種表現出相對較高的防禦或耐受水準。
二、抗蟲機制
依據昆蟲學家 Painter(1951)與 Kogan & Ortman(1978)之分類體系,抗蟲機制主要分為三大範疇:
(一)拒選性/非偏好性(Antixenosis / Non-preference)
指植物表面之物理結構或化學物質,干擾植食性昆蟲正常的感覺刺激,使昆蟲對該植物失去寄主選擇性,表現出不願在此著落、取食或產卵之行為反應。
- 物理性特徵:
- 表皮毛狀體(Trichomes):增加機械性阻礙,妨礙害蟲攀爬、附著或穿刺取食(如大豆或棉花密毛品種抗蚜蟲及葉蟬)。
- 組織硬度與蠟質層:厚角質層或高矽質化(如水稻莖部高矽含量抑制二化螟幼蟲蛀入)。
- 化學性特徵:
- 缺乏昆蟲定位或刺激取食所需之引誘化學訊號(Attractants/Stimulants)。