108 專技高考高等考試 園藝技師 園藝作物育種學與繁殖學 考古題詳解

核心觀念

壓條是使枝條在仍與母株相連時，於枝條的傷口或埋入、包覆介質的部位形成不定根；待根系發育後，再切離母株成為新植株。由於枝條生根期間仍可由母株獲得水分與養分，壓條通常比離體扦插較不易失水，但生根仍受植物本身的生根能力、枝條狀態、處理方式及環境條件共同影響。

解題方法

作答時可依「植物與枝條條件、枝條處理、激素與養分、環境條件」四方面整理，並說明各因素如何影響根原基形成與根的伸長。

一、植物種類與枝條生理狀態

1. 植物種類與品種：不同種類、品種的遺傳生根能力不同。容易形成不定根的植物，壓條成功率較高；難生根植物則常需配合環狀剝皮、刻傷或生長調節劑處理。
2. 枝條年齡與成熟度：通常選用健康、充實、具一定成熟度的枝條。過於幼嫩的枝條容易萎凋或腐敗；過老、木質化程度過高的枝條，細胞分化能力較弱，生根較慢。
3. 枝條活力與母株健康：生長健壯、無病蟲害的枝條較能供應生根所需的同化物與生理物質。母株若衰弱、缺水或營養不良，枝條生根能力也會降低。
4. 枝條位置與生長勢：枝條的年齡、光照與生長勢會因在植株上的位置而異，進而影響其碳水化合物、內生激素及生根能力。

二、季節與處理方式

1. 處理時期：在枝條生理活動旺盛、溫度適宜且有足夠生長季可供根系發育時進行，通常較有利於生根。若處理時期溫度過低，根原基形成與根伸長會變慢；過熱則可能使傷口與介質乾燥，或增加腐敗風險。
2. 環狀剝皮或刻傷：適當的環狀剝皮、刻傷可中斷或減少韌皮部輸送，使葉片製造的碳水化合物及部分生根相關物質累積於處理部位，並促進傷口附近形成不定根。處理不足時效果有限；傷口過大或傷及木質部，則可能妨礙水分輸送、削弱枝條，甚至導致枝條死亡。
3. 埋入或包覆方式：生根部位須與介質密切接觸，介質應能保持適當濕度，同時有足夠孔隙供氧。高壓時，包覆材料若鬆散或密封不良，容易失水；介質若積水、通氣不良，則容易缺氧或腐爛。

三、碳水化合物與植物生長調節物質

核心觀念

自交不親和（self-incompatibility, SI）是植物避免自花受精的一種遺傳機制：雌蕊能辨識花粉的相容性；當花粉與雌蕊具有特定的不親和基因型時，花粉萌發、花粉管生長或受精會受到抑制。自交不親和系是利用此機制維持異交繁殖、育成雜交種的重要親本材料。

選育優良自交不親和系，核心在於兼顧三件事：不自交、親本間能互相授粉，以及親本性狀與繁殖能力適合商業制種。

解題方法

本題可分成兩部分作答：

1. 先列出優良自交不親和系作為雜交親本所需的特性與條件。
2. 再說明如何在保留其自交不親和性狀的前提下繁殖、維持親本種子。

一、選育優良自交不親和系的必備特性與條件

1. 自交不親和性強且穩定

自交授粉後，花粉應受到明顯抑制，結實率低；不親和性須在不同植株、花期及栽培環境下穩定表現。若自交不親和性弱或易受環境影響，親本維持及雜交種子純度都會受到影響。

2. 親本間具有良好交配相容性

兩親本須能互相授粉、正常結實。以配子體型自交不親和為例，花粉的相容性由其單倍體 $S$ 等位基因決定；母本柱頭則依自身 $S$ 基因型辨識花粉。若雙親的 $S$ 基因型完全相同，彼此花粉容易受到抑制，難以有效制種。因此，選親時須兼顧不自交與親本間的交配相容性。

3. 開花期與生殖器官特性適合制種

親本開花期須相遇，花粉供應期與母本柱頭可授期應能配合；花粉量、花粉活力、柱頭可授性及結實能力均須良好。若花期不一致，或花粉量不足、活力低，即使基因型相容，也會降低雜交種子產量。

4. 農藝性狀優良，雜交後代具利用價值

親本應具備目標性狀，例如產量、品質、抗病性、抗逆性或整齊度；兩親本組合後，後代須有良好的雜種優勢與商品性。自交不親和性是制種工具，不能取代對親本本身及雜交組合表現的選拔。

5. 親本純度高，性狀整齊

系內植株的自交不親和性、開花特性及主要農藝性狀須一致，避免混雜株造成不親和性下降、授粉不整齊或雜交種純度降低。

6. 易於繁殖與維持

核心觀念

育種目標是依據特定地區的氣候、土壤、栽培制度、病蟲害、產業需求及市場規格，設定新品種應具備的性狀。目標須具體且可評估，並兼顧農民生產效益、消費者品質與環境適應性。

本題沒有指定地區與作物，以下以臺南地區的芒果為例。作答時應先界定地區與作物，再提出與當地生產及市場需求相連結的目標，並逐項說明理由。

解題方法

採「地區條件 → 生產問題 → 育種性狀 → 預期效益」的順序作答。育種目標不宜只寫「提高產量、改善品質」，應進一步指出所需性狀及其對生產或銷售的作用。

育種目標與理由

以臺南地區芒果為例，擬定以下育種目標：

1. 果實品質優良且穩定 選育果肉細緻、纖維少、香氣佳、甜度高且酸甜適中的品系，並要求不同年份及栽培條件下品質表現穩定。此目標可提升鮮食接受度與市場競爭力。

2. 果實外觀與規格符合市場需求 選育果形整齊、果皮色澤佳、果實大小適中且果肉率高的品系。外觀與規格較一致，有助於分級、包裝及銷售。

3. 提高炭疽病抗性 選育對炭疽病較具抗性的品系，以降低果實與枝葉受害及採後腐損，減少栽培期間的防治成本，並提升商品果比例。

核心觀念

種子萌發處理（seed priming）是讓種子在受控制的水分條件下吸水，使萌發前期的生理代謝開始進行，但在胚根突破種皮前停止處理。之後可直接播種，或將種子回乾至適當含水量後保存、播種。其重點是「啟動萌發代謝，但不讓胚根伸出」。

種子吸水萌發可概分為三階段：第一階段快速吸水；第二階段吸水趨緩，酵素活化、呼吸作用與儲藏物質動員等萌發前期代謝持續進行；第三階段胚根伸出、幼苗生長。Priming 主要使種子進入第二階段，並在進入第三階段前停止。

目的

1. 加快萌發：播種後，種子已完成部分萌發前期代謝，因此可縮短萌發所需時間。
2. 提高萌發整齊度：縮小種子間萌發速度的差異，使出苗較集中、均勻。
3. 改善田間出苗與幼苗建立：有助於幼苗整齊生長，建立較一致的植株族群。
4. 提升逆境下的萌發表現：部分處理可改善種子在低溫、乾旱或鹽分等逆境下的萌發與出苗。
5. 調節萌發狀態：可促進部分種子解除休眠或增進活力，但效果會受到作物種類、品種、種子批次及處理條件影響。

解題方法：按「控制吸水方式」整理方法

作答時先寫共同原理，再依水分如何被控制分類；每種方法交代處理介質與控制方式即可。

1. 水引發（hydropriming） 以清水浸種或讓種子受控吸水，達到所需吸水程度後停止，再播種或回乾。方法簡單，重點在控制浸水時間與吸水量，避免處理過度而使胚根伸出。

2. 滲透引發（osmopriming） 將種子置於低水勢溶液中，使種子緩慢、受控地吸水。常用聚乙二醇（PEG）或特定鹽類溶液；可藉由調整溶液水勢、溫度與處理時間控制吸水進度。處理後通常須清洗並回乾或直接播種。

核心觀念

本題考查回交育種法中兩種親本的角色與選擇原則。回交育種的目標，是把一個親本的特定性狀導入另一個親本的優良遺傳背景，並盡量恢復後者的品種特性。

• 輪迴親本（recurrent parent）：在後續回交世代中反覆使用的親本。通常是已有多項優良性狀、但缺少某一目標性狀的栽培品種或品系；育種者希望後代大致保留其遺傳背景與園藝性狀。
• 非輪迴親本（non-recurrent parent）：通常只在最初雜交時使用一次的親本，也稱供體親本（donor parent）。它提供輪迴親本所缺少的目標性狀，例如抗病、抗蟲、特殊品質或環境適應性。

典型程序為：

每回交一代，後代平均有一半來自輪迴親本的基因組；若不考慮選拔及連鎖等影響，回交 $n$ 代後，輪迴親本基因組的期望比例為：

其中 $n=0$ 代表 $F_1$；$n=1$ 代表 $BC_1$。此比例是群體期望值，個別植株會有差異。

解題方法與親本選擇原則

作答時先說明兩親本的育種角色，再分別列出選擇時應看重的條件及理由。判斷核心是：輪迴親本負責提供要保留的整體品種背景；非輪迴親本負責提供清楚、可靠的目標性狀。

一、輪迴親本的選擇

1. 選擇本身具有多項優良性狀、且適應性良好的品種或品系。 其產量、品質、成熟期、株型、栽培適應性等，應已符合育種目標。回交的目的不是重新創造整個品種，而是補入少數欠缺性狀，因此輪迴親本應具備值得保留的整體性狀。

2. 確認它確實缺少或不具理想的目標性狀。 若輪迴親本本來就具有該性狀，則以另一親本導入該性狀的必要性較低，育種效益也不明確。

3. 評估輪迴親本與供體親本的親緣及雜交親和性。 兩者須能順利雜交，並使後代具有可育性。親緣差異過大時，可能出現雜交不親和、後代不育或不易回交等問題；即使能雜交，供體的非目標基因也較難藉回交排除。