115 高普考高考三級 植物病理 植物病害防治學 考古題詳解

核心觀念

本題考查植物病害防治的四個層次：天敵或有益微生物的增殖釋放、國際植物檢疫規範、土壤病原抑制技術，以及特定生物防治菌的應用。作答時應說明名詞定義、作用方式及防治上的實例。

解題方法

依序用「定義 → 作用或制度原理 → 防治應用」作答。第二小題屬國際貿易與植物檢疫規範，說明其保護目的及適用措施；第三、四小題則要交代處理步驟、作用機制，以及防治對象。

各名詞解析

（一）Augmentative biological control（增補式生物防治）

指將人工繁殖或大量培養的天敵、有益微生物，引入作物生產系統，以提高其族群或接種量，增強對病原生物的抑制效果。這種方式不是只依賴田間原有的天敵或有益菌，而是透過人工釋放或接種加強防治。

常分為兩種操作方式：

• 接種式釋放（inoculative release）：初期釋放一定量的防治生物，期待其在田間繁殖並持續發揮作用。
• 大量式釋放（inundative release）：短時間大量釋放，讓高接種量立即產生抑制效果，通常較不依賴防治生物在田間繁殖。

在植物病害防治上，可施用 Trichoderma spp.、Bacillus spp. 等有益微生物，抑制土壤或根圈中的植物病原菌。防治成效會受菌株、施用量、施用時機及環境條件影響。

（二）Sanitary and Phytosanitary Measures（SPS；食品安全與動植物衛生檢疫措施）

SPS 是世界貿易組織《食品安全檢驗與動植物防疫檢疫措施協定》（SPS 協定）所規範的措施類別。Sanitary 主要涉及人類及動物衛生；phytosanitary 主要涉及植物及植物產品的健康與檢疫。

就植物病害防治而言，植物檢疫措施的目的，是降低有害生物、病原菌或病原細菌傳入、建立與擴散的風險。措施可包括進口限制、檢查、檢疫處理、產地或生產區要求、證明文件及風險評估等。

SPS 措施須以科學原則和風險評估為基礎，並依相關國際標準辦理，避免措施構成不必要或任意的貿易限制。植物檢疫的國際標準主要由《國際植物保護公約》（IPPC）及其國際植物檢疫措施標準（ISPMs）建立。

以命題當年（民國 115 年）法規與國際規範為準。

（三）Anaerobic soil disinfestation（ASD；厭氧土壤消毒）

ASD 是一種在種植前處理土壤、降低土壤傳播性病原生物的防治方法。基本步驟為：

核心觀念

本題考查兩個連結的觀念：一是病毒利用寄主因子完成感染，二是 CRISPR/Cas9 可直接改變寄主基因，破壞病毒所需的寄主因子，形成「隱性抗性」。考生須分清楚：此題不是讓 Cas9 去切病毒基因組，而是編輯番茄本身的易感基因 eIF4E。

eIF4E 是真核生物轉譯起始因子，可辨識 mRNA 的 5′ 帽端，參與蛋白質轉譯起始。部分植物病毒，尤其馬鈴薯 Y 病毒科（Potyviridae）的病毒，會利用病毒基因組連結蛋白 VPg 與寄主 eIF4E 互作，以利病毒 RNA 的轉譯、複製或移動。

（一）新品種的抗病毒機制

eIF4E 在此扮演病毒感染所需的寄主易感因子（susceptibility factor，S gene）。CRISPR/Cas9 在番茄 eIF4E 基因的特定位點造成突變，常見結果是基因功能喪失或蛋白質胺基酸改變。被改變的 eIF4E 無法再與病毒 VPg 正常互作，病毒因而難以有效利用寄主細胞進行感染與增殖。

此抗性屬於寄主因子型的隱性抗性：抗性來自易感因子功能降低或喪失，不是植物新增一種直接攻擊病毒的蛋白質。若病毒依賴其他 eIF4E 同源基因或旁系同源基因，單一基因編輯未必足以阻斷感染；抗性範圍也取決於病毒是否依賴該寄主因子。

（二）抗病育種流程及原理

**解題方法：**依序說明「找出病毒依賴的寄主因子 → 設計並執行定點編輯 → 篩選並驗證抗性 → 評估作物性狀與法規定位」。法規部分則從是否引入外源遺傳物質、最終作物的基因組改變型態，以及各國管理制度的產品判定方式切入。

育種流程與 CRISPR/Cas9 原理

1. **選定目標基因：**確認目標病毒感染需利用番茄的 eIF4E，並選擇要編輯的同源基因與區域。設計時兼顧抗性效果及植株正常生長所需功能，因為 eIF4E 也參與植物自身 mRNA 的轉譯。
2. **設計導引 RNA：**依目標 DNA 序列設計單導引 RNA（sgRNA），使其可將 Cas9 引導至基因組中的特定位置。Cas9 還須辨識目標附近的 PAM 序列，才能在該處切割 DNA。
3. **遞送編輯工具：**將 Cas9 與 sgRNA 遞送至番茄細胞，可透過含有編輯元件的載體轉殖，或直接遞送 Cas9 蛋白與 RNA 等方式。
4. **產生目標突變：**Cas9 在目標位點造成 DNA 雙股斷裂；細胞多以非同源末端接合（NHEJ）修復。修復時可能產生小型插入或缺失，若造成移碼或重要胺基酸改變，即可破壞 eIF4E 功能。

核心觀念

本題考《火鶴花種苗實施特定疫病蟲害檢查作業要點》的兩類內容：一是指定檢查的三種病原及其檢定方法；二是母株保存園的設置與日常管理規定。作答時要把三種檢定方法分清楚：線蟲用漏斗分離法，細菌性葉枯病先增量培養再做病原檢測，疫病用葉片誘釣及選擇性培養基分離。

法規基準：以命題當年（民國 115 年）法規為準。

解題方法

依作業要點第三點列出三種指定對象，再對照第八點的檢定方法；第二小題則直接依第六點（一）整理母株保存園的「設置條件」與「操作管理」，避免混入分株苗培殖場或組織培養場的規定。

（一）指定檢查疫病蟲害、病原菌屬及實驗室檢定

作答提醒

題目問的是病原「屬名」，寫出 Radopholus、Xanthomonas、Phytophthora 即可；不必把種名或種下分類階層當成作答重點。細菌性葉枯病的三種免疫或分子檢測方式是「或」的關係；疫病則須答出誘釣法與選擇性培養基分離法。

核心觀念

本題考查三項觀念：草莓及青蔥炭疽病的病原辨識、殺菌劑作用機制與抗藥性，以及草莓炭疽病的整合性管理。草莓炭疽病在臺灣並非單一病原種造成；青蔥捲葉型炭疽病也有不同病原，因此作答時應區分「主要病原」與「所有病原」。

（一）病原種類與生理特性

草莓炭疽病在臺灣主要病原為炭疽病菌 Colletotrichum siamense；另有 C. fructicola、C. karstii、C. boninense 及 C. miaoliense 等病原。臺灣青蔥捲葉型炭疽病的重要病原亦包括 C. siamense；青蔥炭疽病研究亦曾報告 C. truncatum。

Colletotrichum siamense 的生理特性重點是較能適應高溫環境：青蔥捲葉型炭疽病在約 $28$–$32^\circ\mathrm{C}$ 的條件下發病較嚴重，低溫時病原可在植株基部潛伏，待環境轉為高溫多濕後發病。這種高溫下仍能生長、低溫可潛伏的特性，有助解釋病害在臺灣夏季高溫多濕時迅速加劇。不同炭疽病菌的溫度適應性並不完全相同，不能把單一菌種的溫度反應套用到所有 Colletotrichum。

（二）三種藥劑防效不佳的可能原因

先按作用機制分類：

• 百克敏：史托比類（QoI），FRAC 11，單一作用位點。
• 待克利：三唑類，FRAC 3，抑制固醇生合成。
• 四氯異苯腈：多作用位點保護性殺菌劑，FRAC M5。

百克敏與待克利作用機制不同，四氯異苯腈則屬多作用位點藥劑。因此，三種藥劑都防效不佳時，不能只用「單一藥劑抗藥性」解釋，應優先檢查以下因素：

1. **田區病原族群對藥劑感受性降低或出現多重耐藥性。**草莓炭疽病菌田間族群已有對部分藥劑感受性降低的研究紀錄；部分菌株也觀察到 ABC transporter（ATP 結合匣轉運蛋白）表現上升，可能藉由外排藥劑降低細胞內藥劑濃度。此現象可造成跨藥劑的耐受性，但不能僅憑田間防效不佳就判定菌株已對三種藥劑都具有抗藥性。
2. **病原在植株上潛伏感染，或感染源來自帶菌種苗、母株與病株殘體。**藥劑施用後若未能消除既有的內部感染，病害仍可能持續發展。
3. **施藥時機、覆蓋或使用方式不適當。**未在病害初期施藥、藥液未覆蓋植株易感部位、降雨沖刷，或使用濃度與間隔不符標示，都會降低防效。
4. **高溫多濕且病原量大，造成病害壓力超過藥劑防治能力。**若只依賴噴藥而未移除病株及控制帶菌苗，田間仍有大量再感染來源。

核心觀念

題目考查的是新病害的系統性診斷：不能只憑「全株萎凋」便判定病原或病名，而須先確認症狀、發病分布與環境條件，再逐步鑑別生物性病害與非生物性傷害，最後以實驗證據確認病因。

「萎凋」是植株因水分供應或輸導失衡而呈現的症狀，成因可能包括根部受損、維管束感染、土壤水分異常、根域缺氧、藥害、鹽害或其他環境逆境。症狀是植物對病害或逆境的反應；病徵則是病原本身或其構造，例如菌絲、孢子、菌核或細菌溢膿。

新病害的因果確認，以**柯霍氏法則（Koch’s postulates）**為基本架構：病原須與病害穩定相關、能自罹病組織分離培養、接種健康感病植株後重現相同症狀，並能自接種發病植株再分離出相同病原。對病毒、專性寄生菌或難以人工培養的病原，須改用適合的替代證據，例如分子檢測、媒介傳播試驗或指示植物接種。

解題方法

一、田間診斷與資料蒐集

1. 確認寄主與發病範圍 記錄七里香的植株數量、品種或來源、栽植年齡、發病株比例，以及症狀首次出現與擴展的時間。比較健康株、初期病株與重症株，觀察症狀是否由單株擴大，或沿灌溉線、低窪處、施工區、排水方向等呈現規律分布。

2. 記錄症狀與病徵 觀察萎凋是否在高溫時加劇、夜間或澆水後恢復，並檢查葉片黃化或落葉、枝條枯死、根頸病斑、莖基部腐爛、根系褐變等情形。以刀切開莖基部或枝條，檢查木質部是否變色；檢視根系有無腐敗、缺根或根皮脫落。尋找菌絲、子實體、菌核、細菌溢膿等病徵，並拍攝整株、局部與根部照片。

3. 調查環境與栽培管理 詢問近期降雨、灌溉頻率、排水狀況、施肥與施藥紀錄、土壤或根域施工、移植及修剪情形。檢查土壤濕度、積水、板結、排水、根域深度，以及是否有機械傷、日灼、寒害或其他環境壓力。若同一區多種植物同時萎凋，須提高對水分、土壤、藥害或其他共同環境因素的注意。

4. 建立初步鑑別方向 全株萎凋可能來自維管束病原、根腐病原或根系受損，也可能是乾旱、積水缺氧、鹽分過高、肥害或除草劑飄移等非生物因子。田間分布、根部與莖部檢查，以及栽培紀錄可用來排序鑑別方向，但不可單憑萎凋症狀定名。

二、採樣與送驗

1. 從不同發病程度的數株植株採取樣本，優先選取仍存活、症狀初中期的植株；同時採健康株作比較。
2. 樣本應包含病健交界處組織，並盡量保留根、根頸、莖基部及帶葉枝條。根部連同少量根域土壤分開包裝，避免土壤污染地上部組織。
3. 樣本保持新鮮、避免曝曬、過度潮濕或冷凍；不同植株分袋並清楚標示採樣位置、日期、症狀及管理史。附上田間照片與環境資料。