Scheda Insegnamento: Fisiologia e principi di biotecnologie vegetali A.A. 2017/2018
  • Corso di Laurea: SCIENZE AGRARIE E AMBIENTALI (L-25)
  • Codice: 14774
  • Crediti: 6
  • Anno Off. Formativa: 2017/2018
  • Anno di Corso: 1
  • Erogazione: II semestre
  • Docente: A CONTRATTO DOCENTE

Programma

Caratteristiche generali della pianta
Parete cellulare: Composizione, struttura e funzioni.
Plasmodesmi: Struttura e funzione.
Vacuolo: struttura e funzioni

Trasporto dell' acqua e dei soluti
L'acqua e la pianta: importanza per la pianta; caratteristiche dell'acqua; Il movimento dell'acqua dal terreno all'atmosfera: diffusione, flusso di massa e osmosi; potenziale elettrochimico dell'acqua e potenziale idrico; Componenti del potenziale idrico. Utilizzo del potenziale idrico e metodi sperimentali per la misurazione del potenziale idrico (psicometro e camera a pressione).
Il movimento dell'acqua nella pianta: Anatomia dello xilema; assorbimento radicale; pressione radicale; traspirazione; umidità relativa; stomi e regolazione stomatica. Teoria della tensione-coesione.
Assorbimento dei soluti: membrana plasmatica; trasporto attivo e passivo; potenziale di Nerst (cenni); canali, carrier e pompe; canale K+ e carrier saccarosio-protoni.

Fotosintesi e trasporto nel floema
Fotosintesi: reazioni alla luce e reazioni del carbonio. Biosintesi di amido e saccarosio. Fotorespirazione. Fotoinibizione. Sito di azione degli erbicidi diuron e paraquat
Meccanismi di concentrazione della CO2: piante C4 e piante CAM. Rapporto di traspirazione.
Il trasporto dei fotosintetati: anatomia del floema; caratteristiche del trasporto floematico; definizione dei tessuti sorgente e tessuti pozzo. Caricamento e scaricamento del floema; Ipotesi del flusso da pressione; Allocazione e ripartizione degli assimilati.

Crescita, sviluppo e difesa
Importanza della luce come segnale ambientale; risposte della pianta regolate dalla luce blu e dalla luce rossa; spettro d'azione e spettro d'assorbimento; Scotomorfogenesi e fotomorfogenesi. Fotorecettori. Caratteristiche del fitocromo; forme Pr e Pfr del fitocromo; funzione del fitocromo e ruolo nella percezione dell'ombra in piante eliofile; importanza del fitocromo nella germinazione dei semi; fotoperiodismo; piante longidiurne e brevidiurne; Importanza della lunghezza della notte nella risposta fotoperiodica; dimostrazione del coinvolgimento del fitocromo nella risposta fotoperiodica; vernalizzazione. Percezione del segnale sulle foglie.
Gli ormoni vegetali: Che cos'è e come agisce un ormone vegetale; aspetti fisiologici delle attività ormonali: le molteplici risposte indotte dai diversi ormoni; auxine: trasporto polare dell'auxina; distensione cellulare e ipotesi della crescita acida della parete cellulare; fototropismo; gibberelline: induzione di alfa-amilasi nella germinazione dei semi; accrescimento del fusto (distensione cellulare) ed effetto sulla parete cellulare; citochinine: stimolazione della divisione cellulare; acido abscissico: regolazione della chiusura degli stomi; etilene: regolazione della maturazione dei frutti. Brassinosteroidi (cenni).
La risposta di difesa delle piante: Metaboliti secondari; risposte di difesa costitutive e indotte, inclusa la risposta sistemica acquisita (cenni).

Biotecnologie vegetali
Le biotecnologie vegetali: definizione. Passaggi essenziali per la produzione di piante transgeniche. Importanza della conoscenza dei processi fisiologici per la manipolazione dei caratteri di interesse: Studio di caso: rallentamento del processo di ammorbidimento nelle bacche di pomodoro.

Il corso comprende anche esercitazioni in aula e in laboratorio. In laboratorio verranno effettuate esercitazioni riguardanti: l'estrazione dei pigmenti fotosintetici e l'analisi del loro spettro di assorbimento; le colture cellulari e la trasformazione genetica con il metodo biolistico.

Testi consigliati

Taiz L. e Zeiger E. Elementi di Fisiologia vegetale (2013), Piccin
Rascio et al. Elementi di Fisiologia vegetale (2012), EdiSES
Pupillo P., Cervone F., Cresti M, Rascio N., 2003. Biologia Vegetale. Zanichelli
Materiale didattico fornito dal docente
(Material provided by the prof.)

Propedeuticità

No

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 40

Valutazione del profitto

Prova in itinere, prova scritta, prova orale

Descrizione dei metodi di accertamento

La prova scritta verterà su un questionario di 30 domande a risposta multipla, con possibili domande che richiedono una descrizione grafica del processo fisiologico, riguardante l'intero programma. La prova avrà la durata di 1 ora e 30 minuti. La valutazione si baserà sulla conoscenza degli argomenti, sul loro livello di approfondimento e chiarezza di esposizione (per l'eventuale parte grafica). Le domande potranno avere peso diverso a seconda dell'argomento e comunque per tutti gli argomenti trattati (es: movimento dell'acqua nella pianta, fotosintesi, crescita e sviluppo e biotecnologie) dovrà essere dimostrata una sufficiente conoscenza. Il docente potrà proporre all'esaminando una integrazione orale nel caso in cui la prova scritta evidenzi delle minime carenze in specifici argomenti.

(Progress tests will be carried out if the numerosity of the class will allow an easy supervision by the teacher during the test. The written exam will be on a questionnaire of 20-26 comprehending multiple choice and open questions about the whole program. The assessment will be based on knowledge of the subjects, their level of detail and the ability to present clearly the subject. Questions can be weighted differently depending on the topic. In any case for all the topics (eg: water movement in the plant, photosynthesis, growth and development and biotechnology) mus be demonstrated sufficient knowledge. The teacher can propose the examinee an oral evaluation in case the written test shows minimum gaps in specific topics).

Luogo lezioni

Ex Facoltà di Agraria
via San Camillo de Lellis snc
Viterbo

Orario lezioni

come da orario pubblicato sul sito

Comunicazioni