C.I. BIOLOGIA E GENETICA VEGETALE - Genetica Vegetale - Corso di Laurea in Biotecnologie

Oggetto:

C.I. BIOLOGIA E GENETICA VEGETALE - Genetica Vegetale

Oggetto:

Anno accademico 2012/2013

Codice dell'attività didattica

INT0696

Docente

Prof. Ezio PORTIS (Titolare del corso)

Corso di studi

laurea i^ liv. in biotecnologie - a torino

Anno

2° anno

Tipologia

Affine o integrativo

Crediti/Valenza

SSD dell'attività didattica

AGR/07 - genetica agraria

Modalità di erogazione

Tradizionale

Lingua di insegnamento

Italiano

Modalità di frequenza

Obbligatoria

Tipologia d'esame

Scritto

Oggetto:

Obiettivi formativi

Il Corso si propone di sviluppare gli elementi fondamentali della genetica vegetale, con particolare riferimento agli aspetti essenziali delle produzioni biotecnologiche. Verranno fornite conoscenze sia dei meccanismi molecolari alla base della riproduzione e trasmissione dei caratteri nelle piante che delle possibilità di eseguire interventi biotecnologici, anche mediante transgenesi, volti ad ottimizzare l'efficienza produttiva e lo sfruttamento delle piante per la produzione di molecole di interesse farmaceutico ed industriale.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Alla fine del corso lo studente dovrà essere in grado di individuare, in relazione al sistema riproduttivo, i principali interventi che consentono di migliorare la qualità e quantità della produzione e l’utilizzo delle piante per produrre molecole di interesse farmaceutico ed industriale

Oggetto:

Programma

Metodi di riproduzione e propagazione delle piante

Apomissia, riproduzione vegetativa, anfimissia: specie dioiche e monoiche. Meccanismi atti a favorire l’alloincrocio o l’autofecondazione: struttura fiorale, cleistogamia, dicogamia (proterandria e proteroginia), incompatibilità (gametofitica e sporofitica), maschiosterilità (genetica, citoplasmatica, genetico-citoplasmatica)

Struttura genetica delle popolazioni

Le popolazioni apomittiche; le popolazione di piante prevalentemente autogame; le popolazioni di piante prevalentemente allogame: legge Hardy –Weinberg; frequenze genotipiche e frequenze geniche

Mutazioni: definizione di mutazioni geniche, cromosomiche e genomiche. Gli elementi genetici mobili. Mutazioni genomiche: poliploidia nelle piante- Definizione di ploidia, euploidia, aneuploidia. Gli aploidi. I poliploidi. Origine naturale e artificiale. Esempi di poliploidi naturali: frumento tenero e duro; le Brassicaceae. Esempi di poliploidizzazione indotta: il triticale. Effetti delle mutazioni genomiche: fenotipici, citologici, fisiologici.

Metodi tradizionali di miglioramento delle piante: variabilità delle piante e origine ed evoluzione delle specie coltivate. Metodi tradizionali: (i) selezione della variabilità in popolazioni naturali (selezione massale, selezione per linea pura per autogame, selezione ricorrente semplice per allogame); (ii) sfruttamento della variabilità creata dall’uomo: induzione di mutazioni, ibridazioni e selezioni (reincrocio, progeny test e costituzione di varietà ibride). Fenomeno e teorie dell’eterosi e depressione inbreeding

Metodi moderni di miglioramento delle piante: MAS-Marker assisted selection. Marcatori molecolari (definizione, classificazioni, alcuni esempi: RFLP, SSR, S-SAP e M-SAP, AFLP, SNPs). Applicazioni dei marcatori molecolari: caratterizzazione della variabilità genetica; fingerprinting varietale, costruzione di mappe genetico-molecolari, marker assisted selection (MAS); individuazione di OGM.

Ingegneria genetica: totipotenza delle cellule vegetali; organogenesi ed embriogenesi somatica; morfogenesi diretta ed indiretta. Definizione di pianta transgenica e cisgenica. Ottenimento di piante geneticamente modificate con metodo mediato da Agrobacterium, da vettori virali e con tecnica biolistica. Applicazione dell’ingegneria genetica: ricerca di base e applicazioni pratiche (ottenere piante resistenti a stress ambientali, erbicidi, patogeni; aumentare la quantità e conservabilità dei prodotti agricoli; migliorare la qualità nutrizionale dei prodotti agricoli; piante come Biofabbrica). Diffusione, ottenimento e risultati a tutt’oggi conseguiti per le PGM.

Individuazioni degli OGM- Metodi basati sulla rilevazione di proteine (Western blot, Elisa, Lateral flow assay) o di proteine (Southern blot, PCR and-point, qPCR)

Descrizione