113 高普考高考三級 植物病理 植物病原微生物學 考古題詳解
第 一 題25 分
請說明下列植物病毒之核酸特性、病毒顆粒型態、傳播媒介(vector)及其分類地位所屬之屬名及科名。
(1) Tomato leaf curl Thailand virus
(2) Capsicum chlorosis virus
(3) Cauliflower mosaic virus
(4) Papaya ringspot virus
(5) Rice ragged stunt virus
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核心觀念
本題考查植物病毒的「核酸類型與基因體組成、病毒顆粒形態、傳播媒介、分類地位」四項基本特徵。判讀時要特別區分:
- 基因體與複製中間物:例如 Cauliflower mosaic virus 的基因體是雙股 DNA,但複製過程經過 RNA 中間物。
- 媒介種類與傳播型式:白粉蝨、薊馬、蚜蟲、飛蝨各自對應不同病毒類群;傳播型式可進一步辨認病毒特性。
- 病毒名與分類名:題目給的是病毒名稱,作答分類地位時列出其屬名與科名即可。
解題方法
逐一由病毒名稱辨認其典型類群,再依該類群的特徵整理答案。核酸部分寫清楚單股或雙股、DNA 或 RNA,以及基因體是否分節;顆粒形態則標出主要外觀。媒介若有重要傳播型式,可一併註明,以呈現完整的植物病理學知識。
各病毒詳解
(1)Tomato leaf curl Thailand virus
- 核酸特性:環狀單股 DNA,為雙組件基因體,包含 DNA-A 與 DNA-B。
- 病毒顆粒型態:雙生顆粒,由兩個不完全球形顆粒相連,屬 geminate 形態。
- 傳播媒介:銀葉粉蝨/煙粉蝨(Bemisia tabaci),以持續性、循環型方式傳播。
- 分類地位:Begomovirus 屬,Geminiviridae 科。
辨認要點: Begomovirus 多由粉蝨傳播,基因體為環狀單股 DNA;本病毒需特別記住其雙組件基因體。
(2)Capsicum chlorosis virus
- 核酸特性:三分節單股 RNA,包含 L、M、S 三個 RNA 分子;基因體呈負股或雙義鏈編碼特性。
- 病毒顆粒型態:具脂質外套膜的多形性或近球形顆粒,約 80–120 nm。
- 傳播媒介:薊馬,已知媒介包括 Ceratothripoides claratris、Frankliniella schultzei、Microcephalothrips abdominalis 及 Thrips palmi;以持續增殖型方式傳播,病毒通常須在薊馬幼蟲期取得。
- 分類地位:Orthotospovirus 屬,Tospoviridae 科。
辨認要點: 三分節 RNA、具外套膜並由薊馬傳播,是 Orthotospovirus 的典型組合。
(3)Cauliflower mosaic virus
- 核酸特性:環狀雙股 DNA,基因體具有不連續處;複製時先轉錄成 RNA,再經反轉錄形成 DNA。
- 病毒顆粒型態:二十面體近球形、無外套膜,直徑約 50 nm。
- 傳播媒介:蚜蟲,常見媒介包括桃蚜(Myzus persicae);可藉助病毒及寄主因子快速傳播。
- 分類地位:Caulimovirus 屬,Caulimoviridae 科。
辨認要點: Cauliflower mosaic virus 是植物 DNA 病毒中的反轉錄病毒類群代表;不可因複製經過 RNA,就誤答成 RNA 病毒。
(4)Papaya ringspot virus
- 核酸特性:單分節、線性正股單股 RNA,5′ 端帶有病毒基因組連結蛋白 VPg。
第 二 題25 分
請說明 phytoplasma 主要由哪一個目(order)的昆蟲傳播?主要感染植物的哪種組織?並請描述 phytoplasma 可能引起的 phyllody、virescence、witches' broom 等三類型病徵之外觀特性。
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核心觀念
本題考 phytoplasma(植原體)的傳播媒介、在植物體內的主要寄生部位,以及三種典型病徵的形態辨識。植原體是缺乏細胞壁、寄生於植物韌皮部的細菌性病原,通常由吸食韌皮部汁液的昆蟲傳播。
解題方法
先由植原體的韌皮部寄生特性,連結到吸食韌皮部汁液的半翅目昆蟲;再依病徵影響的器官或形態變化,區分花器葉化、花器綠化與枝條叢生三種現象。
- **傳播昆蟲:**主要為半翅目(Hemiptera),常見媒介包括葉蟬、飛蝨及木蝨。
- **主要感染組織:**植物的韌皮部,尤以篩管等韌皮部組織為主。
- 三類病徵:
- **Phyllody(葉化):**花器官異常轉變成葉片狀構造,例如花瓣、雄蕊或雌蕊呈葉片狀,花朵外觀因此畸形。
- **Virescence(綠化):**原本不呈綠色的花器官或花部組織出現綠色,主要是花色轉為綠色;
第 三 題25 分
寄生在臺灣柑橘上最主要的半內寄生性線蟲及臺灣近年危害番石榴最主要的線蟲,分別是哪一種植物線蟲?
請分別寫出這兩種作物線蟲的中文名及學名,並分別描述這兩種線蟲的田間傳播方式。
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核心觀念
本題考兩種果樹的重要植物寄生線蟲,以及線蟲在田間如何隨種苗、土壤和水分移動:
- 柑橘的半內寄生性線蟲是柑橘線蟲,雌蟲寄生時身體前半部伸入根組織、後半部留在土壤中,屬固定寄生型半內寄生線蟲。
- 近年危害臺灣番石榴的主要線蟲是根瘤線蟲。臺灣番石榴常見的根瘤線蟲包括南方根瘤線蟲;本題以種名作答時,應答為 Meloidogyne incognita。
解題方法
先依題幹的寄主與寄生型態配對:柑橘加上「半內寄生性」,指向柑橘線蟲;番石榴加上近年重要線蟲危害,指向會在根部誘發瘤狀腫大的根瘤線蟲。再補上兩者在田間擴散的主要媒介:柑橘線蟲以帶蟲苗木與染病土壤為主;根瘤線蟲則可隨種苗、土壤、灌溉水及農機具帶入或散布。
作物、線蟲與田間傳播
| 作物 | 中文名 | 學名 | 田間傳播方式 |
|---|---|---|---|
| 柑橘 | 柑橘線蟲(亦稱柑桔線蟲) | Tylenchulus semipenetrans Cobb | 主要隨感染線蟲的苗木及帶蟲土壤傳播;根系周圍的土壤移動也會使線蟲在園內擴散。 |
第 四 題25 分
桃縮葉病之病原菌 Taphrina deformans 屬於子囊菌,請說明:
(1) 其生活史中之兩種不同生長形態與寄生特性之關聯。(12 分)
(2) 此不同形態分別呈現出擔子菌才具有之何種特色?(10 分)
(3) 此菌之子囊在寄主上之排列型式為何?(3 分)
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核心觀念
本題考 Taphrina deformans(桃縮葉病菌)的二型性,以及兩種形態與生活方式的關係。它雖屬子囊菌,但生活史中具有酵母型與菌絲型;其中菌絲型為感染寄主的階段,酵母型則以出芽方式增殖,並可在寄主表面或芽體上存活。
解題方法
依「形態—寄生功能—擔子菌特色—子囊排列」作答,並指出兩型轉換與生活史的關聯。
(1)兩種生長形態與寄生特性的關聯(12 分)
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酵母型(yeast form) 細胞為單細胞,主要以出芽繁殖。此型多在寄主表面、枝條或芽體上生存,並可度過不利季節;它不是在寄主組織中造成病害的主要形態。
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菌絲型(filamentous form) 在寄主組織內形成菌絲,菌絲主要於細胞間生長,具有寄生性,並可引起桃葉肥厚、變形與皺縮等病徵。菌絲生長至葉片表層後形成子囊,進行有性孢子繁殖。
因此,本菌呈現「酵母型負責存活與增殖,菌絲型負責侵染與致病」的生活史分工。