民國115年 高考三級 植物病理 植物病原微生物學考古題
民國115年 高考三級 植物病理 植物病原微生物學收錄考選部官方試題,共 5 題可線上瀏覽,考選部未公告本科目答案。
題目與答案
卵菌綱(Oomycetes)雖然在形態、生態及生活史上與真菌相似,但因其
生物學特徵與真菌存在顯著差異,因此已不再歸類於真菌界,而被稱為
「類真菌病原(fungus-like pathogens)」。請回答下列問題:
說明卵菌類(Oomycetes)與真菌類(Fungi)主要生物學特徵的差異。
(10 分)
比較卵菌綱的疫病菌屬(Phytophthora)及腐霉屬(Pythium)兩類病
原菌在形態鑑定特徵、所引起之病害類型及病原菌特性等方面之差
異。(10 分)
參考解答(AI 生成,非官方)
- 一、分類地位:卵菌綱(Oomycetes)現歸屬色藻界(Chromista)或不等鞭毛類(Stramenopiles),與真菌界(Fungi)分屬不同演化支;其營養體為雙倍體(2n),真菌多為單倍體(n)。卵菌包含疫病菌(Phytophthora)、腐霉(Pythium)、白銹菌及露菌,故稱類真菌病原。
- 二、細胞壁與菌絲:卵菌細胞壁以纖維素(cellulose)及β-1,3-葡聚醣為主,幾無幾丁質;真菌細胞壁主要為幾丁質(chitin)。卵菌菌絲多無隔膜、多核(coenocytic),真菌菌絲具隔膜及孔洞;此為鏡檢與分類的重要差異。
- 三、繁殖與游動孢子:卵菌無性繁殖產生孢子囊(sporangium)及雙鞭毛游動孢子(heterokont zoospores),具一條茸鞭及一條尾鞭;有性生殖形成卵孢子(oospore)。真菌之無性孢子多為分生孢子,有性孢子為子囊孢子、擔孢子或接合孢子,且除壺菌外一般不產游動孢子。
- 四、生理與藥劑反應:卵菌多好水,游動孢子需水膜;其多需外源固醇、缺乏合成麥角固醇之途徑,故對苯並咪唑類及固醇合成抑制劑(SBI)多不敏感。防治常用甲霜靈(metalaxyl/mefenoxam)、乙磷鋁(fosetyl-Al)、dimethomorph 或 fluopicolide;真菌則多具麥角固醇途徑而對 SBI 敏感。
- 五、兩屬比較:疫病菌孢子囊多有乳突、可脫落,藏卵器平滑或具裝飾、雄器多兩性;腐霉孢子囊多絲狀或裂瓣、常形成泡囊,雄器多側生。疫病菌以葉、莖、果疫病及根腐為主,半活體營養、寄主專一性較高;腐霉以猝倒、根腐為主,腐生性強、寄主廣、生長快。
在梨樹已記載的病害中,梨火傷病(pear fire blight)屬於重要檢疫病害,
而梨葉緣焦枯病(pear leaf scorch)則為臺灣田間重要病害,請分別說明
以上兩種病害的病原菌學名、病徵、發生生態(傳播方式、入侵方式、
田間殘存方式)與防治策略。(20 分)
參考解答(AI 生成,非官方)
- 一、梨火傷病病原與病徵:病原為 Erwinia amylovora(梨火傷病菌),革蘭氏陰性細菌。花器受感染後呈水浸狀、褐變,幼梢萎凋彎曲成牧羊杖狀(shepherd’s crook),葉片黑褐化但常不落;枝幹形成凹陷潰瘍,濕潤時溢出乳白菌泥,果實木乃伊化。
- 二、火傷病發生生態:病原可在潰瘍組織、芽體及枝條潛伏越冬;春季溫暖潮濕時菌泥釋出,藉蜜蜂、蠅類、風雨、修剪工具及苗木傳播。主要經花器蜜腺、氣孔及傷口入侵,沿維管束系統性蔓延;氮肥過多、嫩梢旺長及冰雹風害會加重發病。
- 三、火傷病防治:執行檢疫、使用合格無病苗木與抗病品種;花期預測風險並施藥保護,藥劑可用銅劑、鏈黴素(streptomycin)或 oxytetracycline(依規定);修剪應在潰瘍下方 30–45 公分處,工具以酒精或漂白水消毒;清除病枝、落果及寄主,避免過量氮肥,並防治媒介昆蟲。
- 四、梨葉緣焦枯病病原、病徵與診斷:病原為梨葉緣焦枯病毒(Pear leaf scorch virus, PeLSV),屬 Trichovirus 屬、Betaflexiviridae 科,正單股 RNA、絲狀病毒顆粒。葉緣先黃化、紅化後壞死焦枯,常伴落葉與樹勢衰弱;可用 RT-PCR、ELISA、嫁接指示植物及組織嫁接檢定,確診仍需核酸定序。
- 五、葉緣焦枯病發生生態與防治:本病主要經嫁接、帶病接穗及苗木傳播,田間媒介昆蟲尚無明確證據;病原可潛伏於枝條,修剪工具亦可能傳播。防治以使用無病毒健康種苗、接穗檢疫與母樹檢定為核心,發現病株應及早移除並銷毀,工具消毒、避免高接混用;目前無藥劑可治,須配合抗病品種與田間衛生。
甘藍屬於十字花科蔬菜,為夏季高冷地區蔬菜生產常見的作物,此區域
常見根瘤病(clubroot)及黑腳病(blackleg)的發生,黑腳病也是重要植
物檢疫病害,此外,十字花科黑腐病(black rot)、細菌性軟腐病(soft rot)
也有發生。請寫出以上病原菌學名、病徵、診斷要點及病原特性。(20 分)
參考解答(AI 生成,非官方)
- 一、根瘤病(clubroot):病原為 Plasmodiophora brassicae(十字花科根瘤病菌),屬根腫菌類、專性活體寄生。根部形成大小不一之瘤狀腫大,初期光滑後腐爛,地上部萎凋、矮化、黃化。診斷以拔根檢查根瘤、根組織鏡檢休眠孢子及 PCR 確認;病原之休眠孢子可在土壤存活多年,喜酸性(pH 5–6.5)、高濕及 18–25℃。
- 二、黑腳病(blackleg):病原為 Leptosphaeria maculans(無性世代 Phoma lingam),子囊菌。莖基部出現黑褐色凹陷病斑,環狀縊縮後植株萎凋,葉片產生灰褐色圓斑並散生黑色分生孢子器。診斷取病斑組織分離,觀察 pycnidia 與子囊孢子,或以 PCR 鑑定;病原可藉種子、殘株及風傳子囊孢子傳播,為重要檢疫病害。
- 三、黑腐病(black rot):病原為 Xanthomonas campestris pv. campestris(Xcc),革蘭氏陰性黃單胞菌。葉緣出現 V 字形黃化壞死斑,葉脈黑化,維管束變褐,剖莖可見黃色菌泥;診斷以組織流菌、NA 培養基上黃色黏液菌落、PCR 及接種試驗確認。病原具極生鞭毛、可形成生物膜,經水孔、氣孔及傷口入侵,種子帶菌。
- 四、細菌性軟腐病(soft rot):主要病原為 Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum(軟腐果膠桿菌),亦可見 Dickeya 屬。病部呈水浸狀、軟化腐爛並有惡臭,葉球倒伏;診斷以 CVP 培養基分離、果膠分解試驗、PCR 及接種確認。病原為兼性厭氧革蘭氏陰性菌,分泌果膠酶,藉傷口、雨水及昆蟲傳播,高濕時快速蔓延。
- 五、整合診斷與防治:根瘤病以石灰提高 pH、輪作、抗病品種及潔淨苗為主;黑腳病與黑腐病應使用熱水處理種子(約 50℃、20 分鐘)、無病種苗及輪作;軟腐病避免傷口、改善排水與通風、採收後預冷。四者均需田間衛生、工具消毒及正確診斷,細菌病害不宜單靠銅劑,應整合抗病、栽培與生物防治。
農民於設施內栽種小果蕃茄,經初步田間訪視,本區經常受到青枯病
(tomato bacterial wilt)、灰斑病(gray leaf spot)、細菌性斑點病(bacterial
spot)、根瘤線蟲(root-knot nematode)及病毒病害的為害。經採取病株
檢測到一種病毒種類,可由銀葉粉蝨媒介傳播。請歸納田間訪診及檢測
病毒的種類,分別說明這五種病原學名、病徵、診斷要點及病原特性,
並制定防治策略。(20 分)
參考解答(AI 生成,非官方)
- 一、青枯病:病原為 Ralstonia solanacearum(青枯病菌),革蘭氏陰性、土壤傳播。植株白天萎凋、夜間暫時恢復,葉片仍綠,剖莖可見維管束褐化及乳白菌泥;診斷用流菌鏡檢、TTC/SMSA 培養基、PCR 與接種。病原由根部傷口入侵,於木質部繁殖並分泌胞外多醣阻塞導管,高溫多濕、連作及低窪積水易發病。
- 二、灰斑病:病原為 Stemphylium lycopersici(番茄灰斑病菌;同屬 S. solani 亦可致病),子囊菌。葉片出現小型褐色斑,中央灰白、具輪紋及黃暈,嚴重時葉枯脫落;診斷以病斑組織分離,觀察暗色磚格狀分生孢子及分子 PCR。病原為死體營養,分生孢子藉風雨飛濺,殘株及雜草可越冬,設施高濕、通風不良時猖獗。
- 三、細菌性斑點病:病原為 Xanthomonas euvesicatoria(番茄細菌性斑點病菌),革蘭氏陰性。葉片初呈水浸狀小點,後變褐黑色、周圍黃暈,果實出現粗糙瘡痂;診斷以黃色菌落分離、PCR、ELISA 及接種。病原種子帶菌、葉面附生,經氣孔與傷口入侵,雨水飛濺傳播,高濕及溫暖(25–30℃)時快速流行。
- 四、根瘤線蟲:病原為 Meloidogyne incognita(南方根瘤線蟲),亦可見 M. javanica 等。根部形成大小不一之瘤狀根癭,地上部矮化、黃化、萎凋及果實變小;診斷以根癭檢查、雌蟲會陰花紋、土壤線蟲分離及 PCR。二齡幼蟲侵入根尖,形成巨型細胞,雌蟲產卵於膠質卵囊,砂質土及 25–30℃ 利其發生。
- 五、病毒與整合防治:依頂葉上捲、黃化及銀葉粉蝨媒介,檢測病毒應為番茄黃化捲葉病毒(Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV),屬 Begomovirus 屬、Geminiviridae 科,環狀單股 DNA、雙生顆粒,由銀葉粉蝨(Bemisia tabaci)持久性傳播。防治應使用無病毒苗、32–50 目防蟲網、黃色黏板、輪用殺蟲劑、清除雜草與病株,並選抗耐品種;青枯病用嫁接抗病根砧,線蟲用抗線蟲根砧、日曬及輪作,真菌與細菌病害則加強通風、滴灌、輪作及合理藥劑。
蝴蝶蘭獲准附帶栽培介質輸美後,蝴蝶蘭成為我國具國際競爭力的園藝
產業。請回答下列問題:
寫出兩種蝴蝶蘭重要病毒病害,並說明其病原病毒名稱、分類地位(屬名
及科名)、核酸特性、病毒顆粒形態、病害診斷要點及防治方法。(10 分)
基腐病(basal rot)及白絹病(southern blight)是蝴蝶蘭重要的真菌病
害,請寫出病原菌學名、病徵、診斷技術、發生生態及防治方法。(10 分)
參考解答(AI 生成,非官方)
- 一、齒舌蘭輪斑病毒(Odontoglossum ringspot virus, ORSV):屬 Tobamovirus 屬、Virgaviridae 科,正單股 RNA,病毒顆粒為剛直桿狀(約 300 × 18 nm)。感染蝴蝶蘭常出現褪綠環斑、斑駁、壞死條斑及花色破損;主要經機械傳播,如刀具、盆缽、根系摩擦及汁液,無昆蟲媒介。診斷可用 ELISA、RT-PCR 及電子顯微鏡,接種 Chenopodium quinoa 產生局部病斑。
- 二、蕙蘭嵌紋病毒(Cymbidium mosaic virus, CymMV):屬 Potexvirus 屬、Alphaflexiviridae 科,正單股 RNA,顆粒為彎曲絲狀(約 480 × 13 nm)。病徵為葉片嵌紋、黃綠斑駁、壞死條斑,花器可出現壞死斑;亦以機械傳播為主,污染工具及植株汁液是主要來源。診斷以 ELISA、RT-PCR、免疫層析試紙及電顯確認。
- 三、兩病毒之共同診斷與防治:診斷應採新葉或花器組織,先以 ELISA 或快篩試紙篩檢,再以 RT-PCR 定序確認;培養母瓶應定期檢定。防治以無病毒分生苗及健康母株為核心,切花與組培工具須消毒,操作時避免汁液污染,隔離新進植株、汰除病株;目前無治療藥劑,只能靠檢疫、衛生與制度化管理。
- 四、基腐病(basal rot):病原為 Fusarium solani 複合群(茄鐮孢菌),屬 Nectriaceae。植株基部及根際呈褐黑腐爛,葉片黃化、萎凋,濕潤時可見白色至粉紅色菌絲。診斷取病組織於 PDA 分離,觀察鐮刀形大分生孢子、小分生孢子及厚膜孢子,並以 PCR 鑑定;病原土壤傳播、經傷口入侵,厚膜孢子可長期殘存,高溫高濕及介質過濕時易發病。防治用健康苗、避免傷口、介質消毒、改善排水,輪作並施用註冊藥劑或 Trichoderma。
- 五、白絹病(southern blight):病原為 Sclerotium rolfsii(有性世代 Athelia rolfsii),屬 Basidiomycota。莖基部出現水浸狀褐腐,迅速倒伏,表面覆白色棉絮狀菌絲,並產生芥菜籽狀褐色菌核。診斷以菌絲、菌核形態及 PCR 確認;病原土壤傳播,菌核可存活多年,藉水流、介質及苗木傳播,喜 25–35℃ 高濕環境。防治應汰除病株、介質消毒或更換、改善排水與通風,輪作非寄主,並配合註冊藥劑及 Trichoderma 等生物防治。