110 公務人員升官等薦任 植物病蟲害防治 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）Ovicide
（二）Selective herbicides
（三）Ryanodine receptor modulators
（四）Plant biostimulants
（五）Giant knotweed extract
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查農業藥劑的作用對象、作用機制與產品功能分類。作答時要分清楚：藥劑是直接殺死害物、選擇性地控制某類植物，還是促進作物自身的生理或防禦反應。
解題方法
逐一拆解名詞的功能與作用方式：先指出防治或作用對象，再說明藥劑如何產生效果，最後補上代表例子或與相近類別的區別。這五個名詞均為觀念題，不需計算；本題不涉及法條。
各名詞說明
（一）Ovicide：殺卵劑
指能殺死害蟲或蟎類卵的藥劑，作用對象是卵，而非已孵化的幼蟲或成蟲。殺卵效果可能來自直接傷害卵內胚胎，也可能來自破壞卵殼、影響孵化等作用。
施用時須考量害物的產卵與孵化時期，以及藥劑對卵的接觸效果。不能因一種藥劑能殺死幼蟲，就推定它也具有殺卵效果。
（二）Selective herbicides：選擇性除草劑
指在適當的使用條件下，能防除特定種類或類群的雜草，而對作物傷害較小的除草劑。選擇性不是藥劑對作物「絕對無毒」，而是作物與雜草之間對藥劑的反應有差異。
產生選擇性的原因包括：
- **代謝差異：**作物較能迅速分解或解毒藥劑，雜草則較易受害。
- **作用標的差異：**作物與雜草的敏感性不同。
- **施藥位置或方式：**藥劑主要接觸雜草，或利用土壤層位降低作物暴露。
- **生育期差異：**作物與雜草在特定生育階段對藥劑的耐受性不同。
選擇性須配合藥劑種類、劑量、施藥時期、作物品種及環境條件判斷；用量過高或作物處於敏感期，仍可能造成藥害。
（三）Ryanodine receptor modulators：魚尼丁受體調節劑
這是作用於昆蟲肌肉魚尼丁受體（ryanodine receptor, RyR）的殺蟲劑類別，屬於 IRAC 第 28 組，主要代表為雙醯胺類（diamides），例如 chlorantraniliprole、cyantraniliprole 與 flubendiamide。
魚尼丁受體是細胞內鈣離子釋放通道。此類藥劑活化受體，使肌肉細胞內儲存的鈣離子大量釋出，造成肌肉持續收縮、麻痺，昆蟲停止取食，最終死亡。許多藥劑對鱗翅目幼蟲具良好活性。
辨識重點是「作用於 RyR、促使鈣離子釋放」，不要與作用於神經傳導其他受體或離子通道的殺蟲劑混為一談。
（四）Plant biostimulants：植物生物刺激素
第 二 題15 分
兩位美國學者 David Julius 及 Ardem Patapoutian，因提出人類神經系統如何感知溫度與觸覺兩種外界刺激，有助於止痛藥物之開發，而獲得 2021 年諾貝爾生理醫學獎。
其中 David Julius 研究團隊發現感知辣椒素（capsaicin）的受體，為鑲嵌在細胞膜上的 TRPV1 離子通道，當接觸到高溫時，離子通道會開啟，並轉換成引發痛覺感受的神經訊號。
而在殺蟲之藥劑中亦有作用標靶位點在 TRPV 離子通道之弦音感覺器官（Chordotonal organ TRPV channel）藥劑，請試述此三類影響昆蟲弦音感覺器官之作用方式（9 分）、殺蟲劑抗藥性行動委員會（IRAC）作用機制代碼（3 分），並各列舉一代表性藥劑（3 分）。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查昆蟲弦音器官（chordotonal organ）的神經感覺功能，以及作用於該器官的殺蟲劑如何干擾感覺訊號。弦音器官分布於昆蟲關節及體節間，可感知身體部位的位置、振動與重力等訊息；其感覺神經元上的 TRPV 離子通道參與訊號轉換。
題幹提到的哺乳動物 TRPV1 與昆蟲弦音器官的 TRPV 通道，同屬 TRP 通道家族，但兩者不是同一個受體。昆蟲殺蟲劑中，作用於弦音器官的藥劑可依 IRAC 分為三類：兩類直接調節 TRPV 通道，另一類影響弦音器官但作用標靶尚未明確。
解題方法
依「作用標靶與作用方式」辨認三類，再分別寫出 IRAC 代碼及代表藥劑：
- 直接活化 TRPV 通道的藥劑：9B、9D。
- 影響弦音器官、但不直接作用於 TRPV 通道的藥劑：29。
TRPV 通道受到持續或異常活化後，會造成離子流與感覺神經訊號失常，使昆蟲失去正常的平衡、定位、運動或取食能力。第 29 組則須與直接作用 TRPV 通道的第 9 組區別。
三類作用方式、IRAC 代碼及代表藥劑
| 作用方式 | 作用說明 | IRAC 代碼 | 代表性藥劑 |
|---|---|---|---|
| 吡啶氮亞甲基類（pyridine azomethine derivatives）調節 TRPV 通道 | 作用於昆蟲弦音器官的 TRPV 通道，造成通道異常活化與感覺訊號失常，進而干擾運動及取食。 | 9B | pymetrozine（吡蚜酮） |
第 三 題30 分
近期行政院農業委員會通過新登記藥劑「比拉芬（florpyrauxifen-benzyl）」、「平速比拉芬（florpyrauxifen-benzyl+penoxsulam）」可應用於水田雜草，如：稗草、球花蒿草、鴨舌草、尖瓣花、水丁香等之防除。
請由除草劑影響植物之生理生化反應功能、對禾本科與雙子葉闊葉性雜草之選擇性及作用機制位點，比較上述兩新登記藥劑，與同為可應用於水田雜草防除藥劑「本達隆（bentazon）」、「樂滅草（oxadiazon）」及「丁基拉草（butachlor）」之異同。
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查除草劑的生理生化作用、禾本科與闊葉雜草的選擇性，以及作用機制與作用位點。作答時須分清兩個層次：
- 作用機制：藥劑如何干擾植物的重要生理生化過程，例如模擬生長素、抑制光合作用或阻斷脂肪酸合成。
- 作用位點：藥劑實際作用的特定分子或酵素，例如乙醯乳酸合成酶（ALS）、原紫質原氧化酶（PPO）。
五種藥劑的作用機制可概括如下：
| 藥劑 | 主要生理生化作用 | 作用位點 | 對雜草的主要選擇性 |
|---|---|---|---|
| 比拉芬 florpyrauxifen-benzyl | 合成生長素，擾亂生長調節 | 生長素受體訊息傳遞系統 | 以闊葉雜草、莎草為主；對部分水田禾本科雜草亦有效 |
| 平速比拉芬 florpyrauxifen-benzyl + penoxsulam | 合成生長素作用加上支鏈胺基酸合成受阻 | 生長素受體系統；ALS | 擴大防除範圍，兼顧多種闊葉、莎草及禾本科雜草 |
| 本達隆 bentazon | 抑制光合作用電子傳遞 | 光系統 II 的 D1 蛋白結合位點 | 主要防除闊葉雜草及部分莎草，禾本科通常較耐受 |
| 樂滅草 oxadiazon | 抑制葉綠素生合成相關反應，造成膜脂過氧化 | 原紫質原氧化酶 PPO | 可防除禾本科及闊葉幼苗，偏向萌前或幼苗期防除 |
| 丁基拉草 butachlor | 抑制超長鏈脂肪酸合成，妨礙幼苗生長 | 超長鏈脂肪酸合成途徑 | 對禾本科雜草較強，也可抑制部分小粒種子闊葉雜草 |
解題方法
本題是比較題，依序寫出各藥劑的「植物生理作用 → 作用位點 → 雜草選擇性」，再比較其相同處與差異。尤其要指出：藥劑的選擇性不只由作用機制決定，也與作物及雜草的吸收、代謝、施藥時期和生育階段有關。
一、比拉芬：合成生長素型除草劑
比拉芬屬合成生長素類除草劑，作用於植物生長素受體及其訊息傳遞系統，使植物生長調節失常。敏感植物會出現生長過度、莖葉扭曲、葉片畸形、維管組織受損等症狀，最後萎凋死亡。
此類藥劑一般以闊葉雜草較敏感，但比拉芬在水田中對部分禾本科雜草也具有防除或抑制效果。因此，不能只用「合成生長素＝只防闊葉草」概括其田間防除範圍；應以登記使用對象及特定草種的敏感性判斷。
二、平速比拉芬：兩種機制搭配
平速比拉芬含比拉芬與 penoxsulam，具兩個不同作用機制：
- 比拉芬擾亂生長素調控，使敏感植物生長失常。
- Penoxsulam抑制乙醯乳酸合成酶（ALS），使纈胺酸、白胺酸及異白胺酸等支鏈胺基酸合成受阻，植物蛋白質合成及生長因而受到抑制。
Penoxsulam 可經葉、幼芽或根部吸收並在植體內移行，對部分禾本科、闊葉及水生雜草有效。兩種成分作用機制不同，組合後可擴大防除範圍；實際防除對象仍以核准標示及草種敏感性為準。
三、本達隆：抑制光系統 II
第 四 題30 分
卵菌為對藥劑具中高抗藥性風險病原，請說明為何此類病原抗藥性風險高？
並由下所列選擇合適可輪替應用於由卵菌所引起病害，如：露菌病及疫病等防治之藥劑，及說明其具防治此類病害之作用機理：
（一）滅脫定（ametoctradin）
（二）液化澱粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）QST713 菌株
（三）氟吡菌胺（fluopicolide）
（四）曼普胺（mandipropamid）
（五）比芬諾（pyrifenox）
（六）歐西比（oxathiapiprolin）
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查兩件事：一是卵菌病原為何容易形成抗藥性；二是辨認各藥劑是否適用於露菌病、疫病等卵菌病害，並說明其作用機制。
卵菌雖常被稱作「真菌」，但在分類上並非真正的真菌。許多常見真菌藥劑的作用標的，在卵菌身上並不存在或不適用，因此必須辨認藥劑是否有卵菌防治活性。抗藥性管理則要依有效成分的作用機制分組；不同商品名不代表作用機制不同，同一 FRAC 作用機制組內的藥劑也不宜互相輪替。
解題方法
先判斷各藥劑的主要作用標的，再確認其是否對卵菌有效：
- 滅脫定、氟吡菌胺、曼普胺、歐西比，分別作用於不同的呼吸、細胞骨架、細胞壁合成及脂質運輸相關標的，可納入卵菌病害防治與輪替規劃。
- QST713 菌株是生物防治菌，可透過拮抗代謝物、競爭及誘導植物防禦等方式抑制病原。
- 比芬諾屬甾醇生合成抑制劑，主要作用對象是真菌；卵菌病害防治不選用此藥。
輪替時應看「作用機制」而非只看有效成分名稱。可輪替藥劑應具不同 FRAC 作用機制；生物防治菌也可納入整合防治，但仍須依作物、病害及產品標示使用。
抗藥性風險高的原因
卵菌病原常具有快速流行的生活史特徵：
- 世代短、病害循環快：生長季內可反覆產生新一代病原，藥劑選汰也隨之快速累積。
- 無性繁殖與產孢量大：病原可大量產生孢子囊、游走子等繁殖體，形成龐大族群；族群越大，越容易出現抗性個體。
- 傳播能力強：風雨、水流及田間作業可使病原快速擴散，抗性族群也容易散播至新區域。
- 部分種類可有性繁殖：有性生殖與重組可增加族群遺傳變異，提供抗性演化的材料。
- 單一作用標的藥劑造成強烈選汰：反覆使用同一作用機制時，敏感個體被抑制，耐受個體逐漸增加，終至田間防效下降。
因此，卵菌病原常被視為中高抗藥性風險對象。實際風險仍會因病原種類、繁殖方式及施藥管理而不同；防治上應避免連續使用相同作用機制，並配合適當混用、輪替及非化學防治。
選項分析
（一）滅脫定（ametoctradin）：適用
滅脫定為 FRAC 45，屬於 QoSI 類藥劑，作用於粒線體電子傳遞鏈的複合體 III，干擾細胞呼吸與能量生成，抑制卵菌病原生長。可用於露菌病、疫病等卵菌病害防治。
此藥的作用機制不同於 FRAC 11 的一般 QoI 藥劑，輪替時應依其 FRAC 分組判斷，不能僅因都作用於複合體 III 就視為同組。施用仍應遵守產品標示與抗藥性管理建議。
（二）液化澱粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）QST713 菌株：適用
QST713 為生物防治菌，可在植株或根圈定殖，與病原競爭營養及空間，並產生 iturin、fengycin、surfactin 等抗菌脂胜肽及其他拮抗物質，抑制病原孢子萌發與生長，部分代謝物也會影響病原細胞膜功能。此外，菌株亦可誘導植物防禦反應。