112 公務人員升官等薦任 植物病蟲害防治 植物病理學 考古題詳解

核心觀念

本題考植物病理學的五個基礎名詞：病害發生的必要條件、植物的先天免疫、病原菌的胞外多醣，以及病原生物的分類與鑑定特徵。作答時應先給出精確定義，再補充其作用或應用。

解題方法

依「定義 → 功能或判別依據 → 代表性例子」逐題說明。各名詞需分清楚：病害三角描述病害發生條件；PTI 描述植物辨識病原後的防禦；胞外多醣是病原菌產物；pathovar 與 forma specialis 是依致病性劃分的分類單位；perineal pattern 則是雌性線蟲的形態特徵。

(一) Disease triangle（病害三角）

病害三角是說明植物病害發生所需三項條件的概念模型：感病寄主、具致病力的病原，以及適合病害發展的環境。三者在適當時間內同時存在並相互作用，病害才會發生或發展。

環境包括溫度、濕度、降雨、土壤水分與通氣等；寄主的品種、年齡及生理狀態也會影響感病性。若以時間因素強調病害發展所需的期間，常將模型擴充為病害四面體（disease tetrahedron），加入「時間」作為第四個因素。

答題要點： 三要素缺一不可；防治可由降低寄主感病性、減少病原量或改變有利環境著手。

(二) Pattern-triggered immunity（PTI，模式觸發免疫）

PTI 是植物先天免疫的一部分。植物細胞表面的模式辨識受體（pattern-recognition receptors, PRRs）辨識病原相關分子模式（pathogen-associated molecular patterns, PAMPs；也常稱微生物相關分子模式 MAMPs）後，啟動一連串防禦反應。

可辨識的模式包括細菌鞭毛蛋白片段 flg22、真菌幾丁質等。受體辨識後，植物可產生活性氧、啟動 MAP kinase 訊息傳遞、誘導防禦基因表現、加強細胞壁，並產生抗菌物質。PTI 有助於限制病原侵入與擴展。

PTI 不等同於病原效應子觸發免疫（effector-triggered immunity, ETI）：前者主要由細胞膜上的受體辨識較普遍的微生物模式；後者則由植物抗性蛋白辨識病原效應子或其作用結果。

(三) Extracellular polysaccharides（胞外多醣，EPS）

EPS 是微生物在細胞外合成或分泌的多醣，可附著於細胞表面或釋出至周圍環境。植物病原細菌的 EPS 常構成莢膜或黏液層，可能有助於：

• 黏附寄主組織並形成生物膜。
• 保護病原菌，降低乾燥或寄主防禦反應造成的傷害。
• 阻塞木質部導管，妨礙水分運輸，造成萎凋等病徵。
• 影響病原菌在寄主體內的移動與定殖。

核心觀念

本題考查兩種農業生產系統的目標與限制，以及生物防治如何配合農法形成有效的病蟲害管理。作答宜先界定慣行農法與有機農法，再比較兩者使用生物防治時的搭配方式，最後說明共同的施用原則。

以命題當年（民國 112 年）法規為準，《有機農業促進法》第 3 條第 3 款所稱「有機農業」，是基於生態平衡及養分循環原理，不施用化學肥料及化學農藥、不使用基因改造生物及其產品，進行農產品生產的農業。法定定義著重的是生產方式；有機農產品還須符合驗證基準並經驗證合格，才能依規定標示為有機。

「慣行農法」不是上述法條所定義的法定名詞，通常指以現代農業投入與技術進行生產的方式，可使用化學肥料、化學農藥及機械等資材與措施，並視生產目標管理病蟲害。

生物防治是利用有益生物、其代謝產物或生物性資材，抑制病原菌、害蟲或雜草等有害生物。常見方式包括引入或保育天敵、利用拮抗微生物、施用微生物製劑，以及利用昆蟲費洛蒙等。

解題方法

以「資材限制、與其他防治法的搭配、施用管理」三個面向比較：

1. 慣行農法可將生物防治納入綜合病蟲害管理（IPM），與化學防治及耕作、物理措施協調使用；重點是確認資材相容性、安排施用時序，避免化學藥劑傷害天敵或有益微生物。
2. 有機農法受有機規範限制，不能使用化學肥料與化學農藥；病蟲害管理應以預防、耕作、生態調控和物理措施為基礎，生物防治是重要工具之一。使用資材須確認符合有機規範及驗證要求，不能僅因產品是生物性或已取得農藥許可，就逕認為可用於有機生產。
3. 兩種農法都須先掌握作物、標的病蟲害及其發生時期，依資材特性選擇適當種類、時機與施用方式，並持續監測效果。

慣行農法與有機農法的生物防治重點

慣行農法

生物防治可與化學防治、抗病品種、輪作、栽培管理及物理防治搭配，避免將生物防治視為單一手段。施用時尤其要注意：

• **化學藥劑對天敵及有益微生物的影響：**選擇性使用藥劑，並安排施藥時間與生物防治資材的施用間隔；避免混用會殺傷或抑制有益生物的藥劑。
• **依害物密度及發育期安排防治：**在害物尚未大量增殖前介入，配合監測與必要的補充施用。
• **避免防治方式互相抵銷：**確認化學藥劑、肥培管理與生物防治資材的相容性，讓生物防治穩定納入 IPM，而不是在化學防治後才零星補用。

有機農法

有機生產的核心是維持生態平衡與養分循環，生物防治應與耕作、物理及生態管理整合。施用時尤其要注意：

核心觀念

本題考查殺菌劑抗藥性的形成與田間管理。抗藥性是指病原菌族群對某種藥劑的敏感性下降，使原本有效的施藥方式逐漸失效；田間防效變差不等於已證實抗藥性，還須排除施藥時機、劑量、覆蓋、病害壓力及氣候等因素。

抗藥性通常不是藥劑「教會」病原菌抵抗，而是藥劑造成選汰壓力：族群中原有的抗性個體，或新發生突變、基因變異的個體，在藥劑使用下較容易存活繁殖，比例因而上升。

解題方法

作答可依「抗性如何出現 → 何以擴增 → 如何降低選汰壓力」三層說明。先交代病原菌及用藥條件等抗性風險，再列出抗性機制，最後提出以降低單一作用機制的連續使用為核心的管理策略。

誘發抗藥性的原因

1. 病原菌族群的遺傳變異與選汰 病原菌繁殖快、世代短、族群量大，基因突變或重組會產生不同敏感性的個體。施用藥劑後，敏感個體受抑制，抗性個體存活並繁殖，逐代提高抗性基因頻率。抗性個體也可能由其他田區或種苗、病殘體等來源傳入。

2. 藥劑本身的選汰特性 單一作用點、專一性高、有效劑量低的藥劑，通常較容易讓具有特定抗性變異的個體受到選拔。若該抗性由少數基因變異即可造成，且抗性個體在無藥環境下仍能良好存活繁殖，抗性更容易累積。

3. 用藥方式與栽培環境 長期、大面積、頻繁使用同一作用機制的藥劑，或以低於有效防治的劑量反覆施用，都會增加選汰壓力。病害發生嚴重、病原菌族群量大、栽培制度使病原菌能持續繁殖，亦會增加抗性個體出現與擴散的機會。

病原菌產生抗性的主要機制

• 作用標的改變：標的酵素或蛋白質發生突變，使藥劑與標的結合能力下降，例如標的位點胺基酸改變。
• 作用標的增加：標的基因表現量上升或基因複製增加，使藥劑不足以抑制足量的標的蛋白。
• 藥劑排出或吸收降低：細胞外排幫浦活性增加，或細胞對藥劑的吸收減少，使細胞內有效藥量下降。
• 代謝解毒或替代途徑：病原菌加速分解、轉化藥劑，或改由替代代謝路徑維持生長。
• 交互抗性：對一種藥劑形成的抗性，也使病原菌對其他作用機制相同或相近的藥劑敏感性下降；

核心觀念

本題考查植物病害診斷的層次：推定診斷先依寄主、田間病徵、病徵分布與病害史提出病名；確認診斷則以檢出病原、病原特異性檢測，或分離病原後完成鑑定與病原性試驗，證明病原與病害的關係。

兩病病原性質不同，診斷工具也不同：

• 香蕉萎縮病由香蕉萎縮病毒（Banana bunchy top virus, BBTV）引起，屬病毒病，著重辨識特徵性葉部病徵，再以血清或核酸方法確認。
• 香蕉黃葉病又稱巴拿馬病（Panama disease）或香蕉鐮刀菌萎凋病，由香蕉尖孢鐮刀菌古巴專化型（Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc）引起，屬土壤傳播的維管束病害，著重觀察萎凋與維管束變色，再以分離培養、分子檢測及病原性試驗確認。

解題方法

答題時按「田間觀察提出疑似病名 → 採取適當病組織 → 病原檢測確認」的順序，分別列出兩病的推定診斷與確認診斷。要特別指出：單靠黃化、萎凋等一般症狀不足以確診；病毒病與真菌性維管束病害的確認方式不可混用。

一、香蕉萎縮病（Banana bunchy top）

推定診斷

1. 觀察植株是否矮化、假莖細弱，葉片狹小、直立，葉柄縮短，葉片集中在假莖頂端呈簇生或掃帚狀。
2. 檢查葉柄、中肋及葉脈，是否有斷續的深綠色短線或點狀條紋，常呈「摩斯碼」樣；新葉也可能狹小、淡綠且易脆。
3. 植株若抽穗，果穗可能短小、果指發育不良。結合田間有蕉蚜或病株、病苗傳播的情形，可推定為香蕉萎縮病。

確認診斷

採取病株葉柄、中肋、葉脈等組織，檢測是否含有 BBTV：

• ELISA（酵素連結免疫吸附分析）：利用病毒抗原與特異性抗體反應，檢測植體中的 BBTV。
• PCR 或即時定量 PCR（qPCR）：萃取病株核酸，以 BBTV 特異性引子或探針擴增、偵測其病毒 DNA；設置健康組織、陽性及陰性對照，以判讀結果。
• 必要時可採病毒特異性探針或其他核酸檢測法複核。