Insegnamento BIOTECNOLOGIE VEGETALI
| Nome del corso | Biotecnologie |
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| Codice insegnamento | GP004100 |
| Curriculum | Comune a tutti i curricula |
| Docente responsabile | Lorenzo Raggi |
| Docenti |
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| Ore |
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| CFU | 6 |
| Regolamento | Coorte 2024 |
| Erogato | Erogato nel 2026/27 |
| Erogato altro regolamento | |
| Attività | Affine/integrativa |
| Ambito | Attività formative affini o integrative |
| Settore | AGR/07 |
| Tipo insegnamento | Opzionale (Optional) |
| Tipo attività | Attività formativa monodisciplinare |
| Lingua insegnamento | Italiano |
| Contenuti | I principi e i metodi delle biotecnologie genetiche applicate alle piante di interesse agrario. Il corso si articola in due parti: i) studio delle tecniche per l’analisi del DNA ai fini della caratterizzazione della diversità genetica tramite utilizzo di diverse classi di marcatori molecolari e ii) il miglioramento genetico vegetale con particolare attenzione ai metodi di miglioramento genetico specifici per le specie prevalentemente autogame e prevalentemente allogame. Applicazione di diverse tecniche di laboratorio, incluse analisi con marcatori molecolari, per migliorare l'efficacia del miglioramento genetico vegetale. |
| Testi di riferimento | Lorenzetti et al. Miglioramento genetico delle piante agrarie. Mew Business Media/ Edagricole |
| Obiettivi formativi | L'obiettivo del corso è fornire agli studenti le conoscenze delle tecniche e dei metodi di analisi del DNA più rilevanti nell'ambito del miglioramento genetico vegetale. In particolare delle tecniche di base utili al rilevamento di classi diverse di marcatori molecolari basati su Southern Blot, PCR e ibridazione di sonde. Capacità di scelta del migliore marcatore molecolare da utilizzare rispetto a fattori economici, legati al tempo necessario per le analisi e al tipo di dato molecolare prodotto. Utilizzo di diverse classi di marcatori molecolari per la caratterizzazione del DNA, anche ai fini della selezione assistita da marcatori molecolari inclusi RFLP, AFLP, SCAR, SSR, CAPS e altre differenti metodoligie per caratterizzare il polimorfismo del singolo nucleotide (SNP). Acquisizione della conoscenza di come le piante si riproducono, dei sistemi che favoriscono l’incrocio e come il sistema riproduttivo condizione i metodi di miglioramento genetico che si possono utilizzare nelle diverse specie agrarie. Comprendere e saper applicare i diversi metodi del miglioramento genetico vegetale per selezionare nuove varietà coltivate di specie autogame e allogame. Al termine del corso lo studente avrà appreso le nozioni necessarie a poter iniziare lo sviluppo di un programma di miglioramento genetico vegetale e la conoscenza dei sistemi di analisi molecolari utili a velocizzare e rendere più efficace un programma di miglioramento genetico vegetale |
| Prerequisiti | Avere sostenuto l’esame di genetica. |
| Metodi didattici | Il corso è organizzato nel seguente modo: - lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso; - esercitazioni presso il laboratorio di biotecnologie genetiche del DSA3 per mettere in pratica le conoscenze acquisite sulla marker assisted selection. Gli studenti saranno divisi in gruppi (massimo 10 studenti per gruppo). |
| Altre informazioni | Materiali didattici forniti dal Docente. Esercizi in classe. |
| Modalità di verifica dell'apprendimento | La prova orale consiste in una discussione della durata di circa 30-40 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma (metodi di miglioramento genetico, tipologie di marcatori molecolari e di sequenziamenti). La prova orale consentirà`, inoltre, di verificare la capacità di comunicazione dell’allievo con proprietà` di linguaggio ed organizzazione autonoma dell’esposizione sugli stessi argomenti a contenuto teorico. Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa |
| Programma esteso | Natura e origine della diversità genetica nei viventi. Dai marcatori morfologici a quelli molecolari; identificazione di variazioni nella sequenza del DNA. Applicazione della reazione a catena della DNA polimerasi, sviluppo di primer specifici e uso del software PRIMER3. I marcatori molecolari, le diverse classi di marcatori e la loro classificazione. Marcatori di tipo RFLP, AFLP, SCAR, SSR ed utilizzati per il rilevamento del polimorfismo del singolo nucleotide (SNP): classificazione, descrizione della tecnica, tipo di dato prodotto e sua interpretazione, vantaggi e svantaggi anche in relazione ai costi e lavoro impiegato. Applicazione dei marcatori molecolari per la caratterizzazione delle piante agrarie. Introduzione al miglioramento genetico vegetale con richiami relativi alla botanica compresa la morfologia fiorale e la riproduzione delle piante. Struttura genetica popolazioni specie autogame e allogame. Sistemi di autoincompatibilità gametofitica e sporofitica; maschiosterilità genetica, citoplasmatica, genetico-citoplasmatica e loro effetto sui programmi di miglioramento genetico vegetale. Propagazione vegetativa, auto- e allo-gamia nelle piante di interesse agrario; struttura genetica delle popolazioni clonali, delle popolazioni di specie prevalentemente autogame e prevalentemente allogame. I metodi del miglioramento genetico nelle piante prevalentemente autogame: selezione per linea pura, metodo pedigree; metodo per discendenza di seme singolo (SSD); reincrocio per il trasferimento di un carettere sotto controllo dominante o recessivo. Miglioramento genetico delle specie prevalentemente allogame: selezione ricorrente semplice e diversi tipi di prove di progenie per la valutazione dell'attitudine alla combinazione generale (ACG) e specifica (ACS). Costituzioni di varietà sintetiche e di ibridi; reincrocio per il trasferimento di un carattere sotto controllo dominante o recessivo in popolazioni e ibridi. |
| Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile | 2 |