113 高普考高考三級 植物病理 農業藥劑學 考古題詳解
第 一 題25 分
請試述下列名詞之意涵:
(一) Fungistasis
(二) Translaminar
(三) Hyperparasitism
(四) Ledprona
(五) Safener
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核心觀念
本題考查植物病理與農業藥劑學的五個名詞,涵蓋真菌生長抑制、藥劑在葉片上的移行、微生物間的寄生,以及新型核酸農藥與除草劑安全劑。作答時要把握各名詞的作用對象、作用方式與移動方向,並區分「抑制生長」和「殺死病原」等相近概念。
解題方法與名詞解釋
(一) Fungistasis(真菌靜止作用、抑菌作用)
指真菌在不利環境或受抑制物質作用下,生長、萌發或繁殖受到抑制,但菌體並未被殺死;當抑制因素移除或環境恢復適宜後,真菌仍可恢復生長。土壤中的微生物競爭、缺乏可利用養分或其他抑制性物質,都可能造成 fungistasis。
它與 **fungicidal(殺真菌作用)**不同:前者是暫時停止或減緩生長,後者則使真菌死亡或喪失存活能力。
(二) Translaminar(葉片穿透移行性)
指藥劑施用在葉片一側後,能穿透葉片組織,移行至同一葉片的另一側,使未直接噴到藥劑的一面也受到保護或藥劑作用。其移行範圍主要是葉片內、由一面至另一面,不等於藥劑經維管束輸送至全株的系統性移行(systemic movement)。
(三) Hyperparasitism(重寄生)
指一種寄生生物寄生於另一種寄生生物之上。在植物病理學中,常指一種真菌或其他微生物直接寄生、侵害植物病原菌,因而抑制病原菌的生長或致病能力。它是微生物防治病害的一種方式。
例如,寄生於銹菌的 Sphaerellopsis 類真菌,可作為重寄生作用的例子。重寄生強調「寄生者本身又成為另一寄生者的寄主」,不同於單純在環境中與病原競爭養分。
(四) Ledprona
Ledprona 是一種以**雙股 RNA(dsRNA)**為有效成分的 RNA 干擾(RNA interference, RNAi)型生物農藥,設計用來防治科羅拉多馬鈴薯甲蟲(Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata)。
第 二 題25 分
請分別說明下列藥劑之中文普通名稱及作用的標靶位點(target site of action):
Spirotetramat、Abamectin、Fluopyram、Phorate、Dazomet。
並請列出哪些藥劑適用於防治由線蟲引起之病害?
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核心觀念
本題考查農藥的中文普通名稱、作用標靶位點,以及哪些藥劑具有殺線蟲或線蟲防治用途。作答時要區分「標靶位點」與「作用方式」:前者指藥劑直接影響的分子或生理靶點;後者則描述藥劑如何造成有害生物受抑制或死亡。
解題方法
依序辨認各藥劑的化學類別與作用機制,再判斷其是否具線蟲防治用途。對於標靶尚未明確的土壤燻蒸劑,應說明已知的活性分解產物及其廣效作用,並避免把尚未確定的分子靶點寫成定論。
| 英文普通名稱 | 中文普通名稱 | 主要作用標靶或作用方式 |
|---|---|---|
| Spirotetramat | 螺蟲乙酯 | 抑制乙醯輔酶 A 羧化酶(ACCase),干擾脂質生合成 |
| Abamectin | 阿巴汀 | 活化麩胺酸門控氯離子通道(GluCl),造成氯離子通透性增加及神經肌肉麻痺 |
| Fluopyram | 氟吡菌醯胺 | 抑制粒線體呼吸鏈複合體 II,即琥珀酸脫氫酶(SDH) |
| Phorate | 福瑞松 | 抑制乙醯膽鹼酯酶(AChE),使乙醯膽鹼累積 |
| Dazomet | 棉隆 | 土壤中分解產生異硫氰酸甲酯(MITC)等具燻蒸作用的產物;屬廣效生物殺滅作用,特定分子標靶未明確 |
各藥劑說明
1. Spirotetramat(螺蟲乙酯) 屬四酮酸類殺蟲劑,IRAC 第 23 群。其標靶為乙醯輔酶 A 羧化酶,抑制脂質合成,影響害蟲生長發育;主要用於刺吸式害蟲防治。
第 三 題25 分
在農田施用除草劑時需考量不能影響田區之作物,請列舉四項使除草劑具選擇性之操作方法或作用之機理?
並請由藥劑之作用機理試述為何伏寄普(Fluazifop-P-butyl)只能選擇性地用於除滅禾本科,例如:牛筋草、稗草及狗牙根等雜草?
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核心觀念
除草劑的選擇性,是指在適當的藥劑、劑量、施用時期及方式下,能有效防除目標雜草,同時使作物受到的藥害維持在可接受範圍。選擇性可來自藥劑落點不同,也可來自作物與雜草在吸收、運輸、代謝或作用標的上的差異。
本題分成兩部分:先列舉四種取得選擇性的操作方法或作用機理,再以伏寄普說明藥劑的作用標的如何造成禾本科選擇性。
解題方法
列舉時,可從「施藥位置、施藥時間、植物差異、化學保護」四個角度作答。每一項都要寫出如何讓雜草受藥、而作物避免受害或較能耐受。說明伏寄普時,則依序交代其作用酵素、抑制的生理途徑,以及禾本科與闊葉植物的差異。
使除草劑具選擇性的四種方法或機理
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施藥位置選擇性 以定向噴施、行間施藥、土壤深層或局部施藥等方式,讓藥劑主要接觸雜草,減少作物莖葉、根部或種子接觸藥劑。例如作物行間定向施藥,可降低作物直接受藥的機會。
-
施藥時期選擇性 利用作物與雜草在不同生育階段的耐受差異安排施藥,例如掌握雜草幼苗期防除,或選在作物較耐藥的生育階段施藥。前提是此時期能兼顧雜草防效與作物安全。
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植物形態、生理或生化差異造成的選擇性 作物與雜草可能在葉片形態、角質層、吸收與傳導能力、酵素敏感性或藥劑代謝能力上不同,因此對同一藥劑的反應有別。若作物能較快將藥劑代謝、解毒,或作用標的較不敏感,就較能耐受;敏感雜草則受到抑制或死亡。
-
使用安全劑或耐藥作物 安全劑(safener)可提高特定作物對藥劑的耐受性,常見作用方式包括促進作物內的藥劑代謝與解毒。另可利用育種、突變選拔或基因改造,取得對特定除草劑較具耐受性的作物品系,使田間施藥時形成作物與雜草間的差異。
伏寄普的作用機理與禾本科選擇性
第 四 題25 分
請試述可利用哪些方法快速由環境中篩選分離出具有植物病害防治潛力的木黴菌(Trichoderma spp.)、鏈黴菌(Streptomyces spp.)及芽孢桿菌(Bacillus spp.)?
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核心觀念
本題考查從土壤、根圈、植物殘體或病株附近環境中,快速分離三類常見生物防治菌,並初步判斷其植物病害防治潛力。作答宜分成兩階段:
- 選擇性分離:利用各類微生物的生理特性、選擇性培養基或樣品前處理,降低雜菌干擾。
- 拮抗能力初篩與確認:以植物病原菌為靶標,進行平板拮抗試驗,再以植株試驗驗證防病效果。
採樣以健康植株根圈土、根表、根內生組織及病害發生地周圍土壤為優先;根圈是微生物與植物根系互動密集的區域,較容易取得具定殖或拮抗能力的菌株。採樣後以無菌水或生理食鹽水製成懸浮液,振盪混勻、系列稀釋,再塗布於適當培養基。
解題方法:分菌群選擇性分離
一、木黴菌(Trichoderma spp.)
常用方法:土壤稀釋平板法搭配木黴菌選擇性培養基。
將根圈土或植物殘體製成懸浮液,系列稀釋後塗布於木黴菌選擇性培養基,例如 Trichoderma selective medium(TSM),或加入抑菌成分、限制雜菌生長的培養基。培養後依菌落生長速度、菌落型態及產孢特徵挑取疑似菌落,轉接至馬鈴薯葡萄糖瓊脂(PDA)或其他適用培養基純化。
亦可採植物殘體或病原菌菌核誘餌法:將適當誘餌置於土壤中培養,使能利用誘餌或競爭、寄生病原菌結構的木黴菌增殖,再將誘餌移至選擇性培養基分離。此法可用於富集特定生態功能的菌株。
木黴菌初步鑑別可觀察菌落生長、分生孢子梗及分生孢子等形態;後續可用分子方法確認菌種或菌株身分。
二、鏈黴菌(Streptomyces spp.)
常用方法:稀釋平板法搭配放線菌選擇性培養基,必要時先做樣品前處理。
以根圈土或植物殘體為材料,系列稀釋後塗布於適合放線菌的培養基,例如澱粉-酪蛋白-硝酸鹽培養基(starch-casein-nitrate agar)、腐植酸-維生素培養基(humic acid-vitamin agar)等。這類培養基可利用鏈黴菌的營養需求與菌落生長特性,並限制部分一般細菌的生長。培養時間通常較真菌或一般細菌長,待出現乾燥、粉狀或具基內菌絲與氣生菌絲特徵的菌落後,挑取並反覆劃線純化。
可搭配風乾或溫和加熱等樣品前處理,降低部分不耐受的競爭微生物,再以適當選擇性培養基分離。處理條件須配合目標菌及培養基選擇,避免因過度處理而降低可分離菌數。
初步鑑別可觀察菌落的放線菌形態及產生的氣生菌絲、孢子鏈等特徵;純化後再測試其對植物病原菌的拮抗能力。
三、芽孢桿菌(Bacillus spp.)
常用方法:熱處理富集芽孢,再以一般細菌培養基分離。