園藝作物繁殖與育種學　申論題歷屆試題與參考架構

112 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試述克服種子休眠的割傷（scarification）處理之原理及種類。（25分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   種子休眠常因種皮（果皮）對水分或氣體不透性、或機械束縛胚的生長所致。割傷處理即以物理或化學方式破壞、軟化或磨薄種皮，使水與氣體得以進入，解除物理性休眠（physical dormancy）。作答時應先說明原理，再依方法分類舉例。

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2. 2

   試述去除無性繁殖材料病原之方法及原理。（25分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   無性繁殖材料（如馬鈴薯塊莖、草莓、香蕉、百合、蘭花、果樹接穗）易累積病毒、類病毒、細菌與真菌病原，並隨繁殖世代傳遞。去病原的方法須依病原種類與其在植株的分布選擇，並搭配檢測驗證，建立無病母株。

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3. 3

   試述基因組原位雜交（genomic in situ hybridization, GISH）之作法及在園藝作物育種上之應用。（25分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   GISH 是利用一個物種的總基因組 DNA 作為探針，與染色體標本進行原位雜交，以區分並辨識不同親本來源的染色體或染色體片段，是雜種、異源多倍體與遠緣雜交後代的重要細胞遺傳學工具。

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4. 4

   試述減數分裂多倍體化（meiotic polyploidization）之遺傳機制及在園藝作物育種之應用實務。（25分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   減數分裂多倍體化指經由減數分裂異常產生未減數配子（2n gametes），再經受精而形成多倍體。這是自然界多倍體形成的重要途徑，也可運用在園藝作物的育種上。

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110 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請解釋並比較下列名詞：（每小題 6 分，共 30 分）

   （一） Complementary gene and Supplementary gene

   （二） Monoecious and Dioecious

   （三） Penetrance and Expressivity

   （四） Multiple allele and Polygene

   （五） Differentiation and Cyto-differentiation

   （30 分）

   參考架構・破題

   本題為五組遺傳學名詞的解釋與比較。作答時每小題先各自下定義，再指出差異，並輔以簡短例子，每小題約用 4 至 5 行即可。

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2. 2

   香莢蘭是近年來國內新興的香料作物，請分別說明利用扦插技術與組織培養技術進行其種苗繁殖時應需注意事項為何？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   香莢蘭（Vanilla planifolia）為蘭科攀緣性藤本，主要以莖段扦插繁殖，成本低但受母株、病害及環境所限；組織培養則可快速繁殖無病種苗。答題須就兩種技術分別說明注意事項。

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3. 3

   請詳細說明如何以正向遺傳學（Forward Genetics）的策略，進行甜椒抗青枯病品種之改良。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   正向遺傳學是從表型出發，先找出具有抗性差異的個體或突變體，再往下追查其遺傳基礎與基因位置，並將抗性導入優良品種。甜椒青枯病由青枯病菌（Ralstonia solanacearum）造成，屬土壤傳播的維管束病害，抗病育種需完整規劃。

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4. 4

   請解釋基因編輯（Gene editing）技術之意義，並比較不同編輯技術之異同。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   基因編輯是利用人工核酸酶在基因組特定位置造成 DNA 雙股斷裂，再藉細胞自身修復機制達成序列的刪除、插入或置換，以精確改變目標基因。與傳統雜交及隨機突變相比，具有專一性高、可縮短育種時程之優點。

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109 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   解釋下列在育種及繁殖上慣用的名詞：（每小題4分，共20分）

   （一）Dichogamy

   （二）Cline

   （三）Basal plate

   （四）Keikies

   （五）Proximal

   （20 分）

   參考架構・破題

   名詞解釋題每小題 4 分，每個名詞都要寫出中文譯名、定義、機制或類型，再補一個園藝實例與在育種或繁殖上的意義，才能拿滿分。

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2. 2

   請說明青花菜在商業常用那一類型的雄不稔採種？若欲利用其雄不稔性，應如何導入您所育成之F1品種生產A line？（20分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   青花菜 F1 商業採種目前主流是細胞質雄不稔（CMS），特別是來自蘿蔔、經原生質體融合改良的 Ogura CMS。作答分兩段：先說明為何用這一型及其特性，再說明如何以連續回交把自己育成 F1 的母本轉成 A line（雄不稔系），並配套保持系。

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3. 3

   請就胚形態（Embryo morphology）及種子覆蓋物（Seed coverings）區分種子類型，並說明其適當的播種方法。（20分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   本題出自種子繁殖章節：先依胚的形態（胚是否發育完全、大小與位置）分類，再依種子外的覆蓋構造（種皮、果皮、內果皮等）分類，最後把每一類對應到適當的播種前處理與播種方法。

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4. 4

   在異交作物，經連續自交六代，其自交後代外觀無差異，視同純系。請解釋之，並說明造成偏離的原因。（20分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   自交使異型結合的比例每代減半，連續自交六代後單一基因座的異結合度只剩 (1/2)^6，約 1.6%，族群幾乎成為同型結合的純系，因此外觀一致。但異交作物實際上常偏離這個理論值，需說明原因。

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5. 5

   試說明嫁接繁殖的優缺點。（20分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   嫁接是將接穗與砧木的形成層對合使其癒合成一株的無性繁殖法。作答先簡述嫁接癒合原理，再分「優點」「缺點」條列，每點附園藝實例。

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108 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請試述下列名詞之意涵：（每小題 5 分，共 25 分）

   （一） Heterokaryon

   （二） Mericlone

   （三） Hyperhydricity

   （四） Emasculation

   （五） Introgression

   （25 分）

   參考架構・破題

   五個名詞分別來自原生質體融合、組織培養、組培生理障礙、雜交技術與遺傳導入，每題 5 分，應寫出中文、定義、形成機制或步驟、應用實例。

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2. 2

   請說明利用組織培養生產植物無特定病原健康種苗的物理與化學方法及其優劣點。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   無特定病原（SPF）健康種苗的關鍵是先去除病原、再以組織培養大量繁殖並經檢定確認。題目要求分物理與化學方法，並比較優劣，答題可用「方法原理→操作→優點→缺點」的固定格式。

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3. 3

   請說明植物多倍體育種技術之方法、原理及檢測方法。（30 分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   多倍體育種是增加染色體組以改變植株大小、育性或品質的方法。依題目分三大段：誘導方法、作用原理、倍性檢測，並說明嵌合體與穩定性問題。

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4. 4

   請說明利用組織培養進行植物種原保存之短、長程技術並比較其優劣點。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   離體（in vitro）種原保存是無性繁殖作物或頑拗性種子作物的重要保存方式，可分為短中程的「減緩生長保存」與長程的「超低溫保存」。作答依序說明各技術的原理、方法，再列表比較優劣。

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107 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請試述下列名詞之意涵：（每小題 5 分，共 20 分）

   （一） Hardy-Weinberg equilibrium

   （二） Somatic embryogenesis

   （三） Nurse culture

   （四） Whip-and-tongue graft

   （20 分）

   參考架構・破題

   四個名詞分屬族群遺傳、組織培養與嫁接，每題 5 分，應寫出中文譯名、定義、條件或步驟，以及在園藝上的意義。

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2. 2

   請說明無融合生殖（apomixis）的類型、遺傳特性及其在園藝上之應用。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   無融合生殖是不經減數分裂與受精而產生種子（或繁殖體）的生殖方式，後代與母株遺傳相同。作答依「類型→遺傳特性→園藝應用」三段展開，並以柑橘多胚性為核心實例。

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3. 3

   請說明誘變育種的方法及影響其效果的因素。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   誘變育種是以物理或化學誘變劑提高突變率，再從後代篩選有利突變。作答分兩大段：誘變方法（誘變劑、處理材料、後代處理與選拔）與影響效果的因素，並補園藝作物實例。

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4. 4

   請說明五大植物荷爾蒙在園藝作物無性繁殖上的應用。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   無性繁殖的關鍵在於誘導不定根、不定芽、打破或維持休眠與促進癒合。作答時依生長素、細胞分裂素、激勃素、離層酸、乙烯五類，各寫其生理作用，再接繁殖上的實際應用與實例。

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5. 5

   請說明扦插繁殖的環境影響因子有那些？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   扦插成敗取決於插穗能否在失水與腐爛之前長出不定根。環境因子可分為水分、溫度、光、介質與氣體、衛生等面向，應逐項說明其影響機制與管理方法。

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106 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試 舉 例 在 育種過程中如何利用 RFLP 或 RAPD‒PCR 等方法來輔助選拔以提升育種效率？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   分子標誌輔助選拔（MAS）利用與目標性狀緊密連鎖的 DNA 標誌，在幼苗期或不需接種、不受環境影響下篩選個體，以縮短育種年限並提高選拔準確度。本題需先說明 RFLP 與 RAPD 原理，再舉作物實例說明應用程序。

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2. 2

   試分別說明自交作物與異交作物天然雜交率之測定方法。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   天然雜交率是決定作物育種方法、隔離距離與留種方式的基本資料。測定原理都是利用可辨識的遺傳標記，計算後代中由外來花粉產生的雜種比例；自交與異交作物在材料配置與計算上各有重點。

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3. 3

   試以番茄為例，說明譜系選種（pedigree selection）之育種程序。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   譜系選種是自交作物由雜交後代選出優良純系的主要方法，特點是每一世代都記錄親子關係，逐代單株與系統選拔。以番茄為例，可結合抗病、果實品質、產量等目標，依世代說明程序。

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4. 4

   試說明配子體 型 自 交 不親和性（gametophytic self‒incompatibility）的育種特徵以及克 服 自 交 不親和性的方法。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   配子體型自交不親和性（GSI）是花粉的親和與否由花粉本身（單倍體）的 S 基因型決定。本題先說明其遺傳與生理特徵、育種上的意義，再列舉克服方法。

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105 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   說明如何將分子育種技術應用於 Introgressive hybridization，以提高現有商業生產用優良親本的抗病性。（30 分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   漸滲雜交（introgressive hybridization）是將供體（常為野生種或地方品種）的抗病基因，經回交逐步導入優良商業親本，同時保留其原有遺傳背景。分子育種技術可加速並精準化此過程，作答應寫出完整回交流程並嵌入分子工具。

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2. 2

   應用一代雜種生產的作物具有那些特色，以辣椒為例說明之，並詳述親本育成及種子生產相關技術應用。（30 分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   一代雜種（F1 hybrid）利用雜種優勢與整齊度兼具的優點，已成為辣椒等茄科蔬菜的主流品種型態。作答分三部分：F1 品種特色、親本（自交系與雄不稔系統）育成、種子生產技術。

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3. 3

   種子生產上，不同儲型的種子，該如何調製及儲藏？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   種子依對乾燥與低溫的耐受性分為正儲型（orthodox）、異儲型（recalcitrant，不耐乾燥）與中間型（intermediate）。三者生理特性不同，調製與儲藏條件必須分別處理。

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4. 4

   解釋名詞：（每小題 5 分，共 20 分）

   （一） Maternal inheritance

   （二） Somatic embryogenesis

   （三） Graft incompatibility

   （四） Recombinant lines

   （20 分）

   參考架構・破題

   四個名詞各 5 分，每個寫中文名稱、定義、特徵或機制、在園藝上的意義或實例，約四到六行即可。

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104 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   擬改良臺灣現有的香蕉、番茄以及菊花品種，試分別說明擬採用育種方法的理由，並分別說明各種育種方法的程序。（30 分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   育種方法取決於作物的授粉方式、繁殖方式與倍數性。香蕉為不稔三倍體、以營養繁殖；番茄為自花授粉的有性繁殖作物；菊花為高度異質的營養繁殖花卉。三者應分別說明「為什麼選這個方法」與「怎麼做」。

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2. 2

   植物的分生組織有那幾種？試分別將各作物種繁殖法的過程與植物分生組織形成的相關性敘述之。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   分生組織是植物具持續細胞分裂能力的組織，各種繁殖法能成功，本質上都是利用既有分生組織或誘導細胞重新形成分生組織（不定器官）。作答先分類分生組織，再逐一對應繁殖方法。

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3. 3

   舉例說明何謂「種間雜交」？其在品種改良上有何意義？進行種間雜交時，若發生受精後障礙時，應如何解決問題，以獲得種間雜交的後代？又種間雜交的後代，常有染色體數的問題而不能結實，應如何處理雜交後代才能夠作為親本進行更進一步的雜交？（30 分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   種間雜交是將同屬（或近緣屬）不同種的個體雜交，用以導入栽培種缺乏的抗病、抗逆或品質基因並創造新類型；作答須依序處理定義與實例、育種意義、受精後障礙的克服、雜種不稔的染色體加倍處理四部分。

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4. 4

   試敘述單倍體植物的來源，並說明其在作物育種的重要性。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   單倍體是具配子染色體數（n）的植株，其來源可分為自然發生與人工誘導；其育種價值在於加倍後一代即得完全同質結合的純系，大幅縮短育種年限。

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103 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請試述下列名詞之意涵：（每小題 4 分，共 20 分）

   （一）Paradormancy 和 Endodormancy

   （二）Corms 和 Bulbs

   （三）Pseudo-overdominance 和 Overdominance

   （四）Test cross 和 Topcross

   （五）Scarification 和 Stratification

   （20 分）

   參考架構・破題

   五組名詞皆為繁殖與育種的成對概念，每小題 4 分，作答以「各自定義＋對比差異＋園藝實例」三要素完成。

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2. 2

   影響花藥與花粉培養成功的因素有那些？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   花藥與花粉培養是誘導雄核發育產生單倍體的技術，成功與否取決於材料本身、培養前處理、培養基與培養環境四大類因素，作答依此分類逐項說明。

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3. 3

   輪迴選種最常被育種者使用於異交作物數量性狀的族群改良，請論述輪迴選種在異交作物族群育種有那些作用以致常被育種者利用？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   輪迴選種是以「選拔—互交—再選拔」反覆循環，逐步提高族群中有利基因頻率，同時維持遺傳變異；作答應先說明方法與類型，再論其在異交作物族群改良的作用。

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4. 4

   利用雜交育種培育園藝作物新品種，常常使用核質互作的雄不稔性（cytoplasm and genetic male sterility）；在育種流程須要有一維持親（maintaining line），然而人工合成維持親是個煩雜卻是重要的工作。假設育種者已擁有核質互作的雄不稔性品系，請說明如何獲取人工合成的維持親？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   核質互作雄不稔需「不稔細胞質＋核隱性不育基因（S rfrf）」，維持系則為「正常細胞質＋相同核基因（N rfrf）」；人工合成維持系即是在可育株中找出或轉育出 N rfrf 型個體，再以回交使其核背景與不稔系一致。

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5. 5

   種子萌芽的時期可分成幾個階段？敘述各時期的特質。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   種子萌芽依吸水曲線一般分為三個階段：快速吸水期、遲滯期（停滯期）與胚根突出後生長期，各期的水分狀態、代謝與形態變化不同，作答以吸水三相曲線為主軸。

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102 年（考試時間 120 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試解釋並比較說明下列名詞：（每小題 5 分，共 20 分）

   （一） Epigenetic Inheritance and Maternal Inheritance

   （二） Hemizygous and Heterozygous

   （三） Protocorm Like Body and Embryoid Body

   （四） Orthodox Seed and Recalcitrant Seed

   （20 分）

   參考架構・破題

   四組名詞涉及遺傳方式、基因型狀態、組織培養再生途徑與種子貯藏特性，每小題 5 分，以「定義—比較—實例」作答。

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2. 2

   何謂分子標記輔助選種（marker-assisted selection, MAS）？試述分子標記輔助選種相較於傳統雜交育種，有何優點﹖用於分子標記輔助選種的分子標記須具備的條件為何？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   分子標記輔助選種是利用與目標基因緊密連鎖或位於基因內的 DNA 標記，間接選拔帶有目標性狀的個體；作答依定義、相對傳統育種的優點、標記應具條件三部分展開。

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3. 3

   試以十字花科蔬菜為例，敘述自交不親和性親本的選育及育成一代雜交品種的育種程序及步驟。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   十字花科（甘藍、白菜、蘿蔔等）具孢子體型自交不親和性，可利用其選育自交不親和系作母本，省去人工去雄而生產 F1 雜交種；作答應依親本選育、維持繁殖、組合力測定、制種四階段說明。

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4. 4

   植 物 癒 傷 組 織 或 細 胞 懸 浮 培 養 經 過 反 覆 繼 代 培 養 之 後 ， 會 逐 漸 失 去 器官 發 生（organogenesis）和體胚發生（somatic embryogenesis）的潛力，試述發生此現象的可能原因。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   癒傷組織或懸浮細胞長期繼代後再生能力下降，原因可從遺傳變異、表觀遺傳改變、生理與激素平衡、細胞族群選擇及培養條件等層面說明。

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5. 5

   試述園藝植物扦插繁殖的種類及其特性，與促進扦插苗生根的方法。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   扦插是利用植物營養器官再生不定根或不定芽形成新株的無性繁殖法，作答先依插穗器官分類說明各類特性，再從內在與外在因素提出促進生根方法。

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• 園藝作物繁殖與育種學（地方特考三等）（27 題）