Scheda Insegnamento: Biotecnologie delle specie da frutto A.A. 2017/2018
  • Corso di Laurea: BIOTECNOLOGIE PER L'AGRICOLTURA, L'AMBIENTE E LA SALUTE (LM-7)
  • Codice: 17403
  • Crediti: 6
  • Anno Off. Formativa: 2017/2018
  • Anno di Corso: 2
  • Erogazione: I semestre
  • Docente: ROSARIO MULEO

Programma

Descrizione dei genomi di piante arboree e analisi filogenetica. Fisiologia e regolazione genica degli stress biotici ed abiotici in piante arboree. Il network genico regolante lo sviluppo e la produzione: vigore e ramificazione dell’albero, cambiamento di fase, alternanza di produzione dei frutti, induzione fiorale, sviluppo e maturazione del frutto del frutto, controllo del frutto in post-raccolta.
Il network genetico che controlla l’interazione della pianta con i fattori ambientali biotici ed abiotici: a) fotorecettori e regolazione della sindrome di fuga dall’ombra, cambiamenti di fase, e risposte fotoperiodiche e ritmiche; b) recettori della temperatura e risposte adattative alle alte e basse temperature, vernalizzazione e sviluppo fiorale e fruttificazione; c) il sistema di percezione del flooding e le risposte adattative delle piante; d) sensori per l’acqua e dei composti minerali regolanti la nutrizione della pianta e la sintesi dei metaboliti secondari; e) sistemi di comunicazione tra le piante (anche interazione nesto-portinnesto) e gli altri organismi; f) regolazione genica ospite/parassita-predatori: il caso di Erwinia amylovora (Fire blight, Pseudomona spp; Venturia, eccetera).
Il frutto e la foglia come bio-fabbrica di metaboliti strutturali e secondari. Regolazione genetica ed epigenetica della sintesi e del catabolismo dei metaboliti secondari, il caso di mutanti di melo e vite. Impiego della bioinformatica per l'individuazione e l'isolamento di alleli funzionali di geni ortologhi, di small-RNA, e analisi dello stato di metilazione delle regioni di regolazione genica con importante funzione nei processi biologici rilevanti.
Cenni di isolamento, clonaggio, sequenziamento di geni e loro impiego in costrutti per programmi di miglioramento biotecnologico. Tecniche di trasformazione per piante arboree. Tecniche innovative per lo studio dell'espressione genica e dell’epigenetica.
Impiego dei marcatori molecolari per la selezione assistita ed il miglioramento genetico. Esempi di transgenosi in piante arboree. Le esperienze di transgenosi nelle piante arboree da frutto.
I settori di intervento biotecnologico ed il miglioramento genetico delle principali specie arboree da frutto.

Le esercitazioni si svolgeranno nel Laboratorio di eco-fisiologia molecolare della piante arboree e delle colture in vitro (stanza 232-234) e saranno dedicati 2 CFU (16 hrs).
Le esercitazioni avverranno con lezioni svolte in laboratorio per l'acquisizione completa delle diverse tecnologie e riguarderanno: estrazione degli acidi nucleici, purificazione e valutazione quanti-qualitativa; analisi filogenetica della diversità extra ed intra-specie tramite l'impiego di marcatori molecolari random (AFLP, SSR, EST, ecc), o marcatori molecolari HRM e ARMS per l'analisi dei marcatori SNPs; analisi dell'espressione dei geni di tipo semi-quantitativa e quantitativa; analisi dell'espressione degli alleli; analisi epigenetiche delle piante clonate per la verifica della stabilità genetica tramite l'impiego di sistemi random, quali M-SAP; analisi della regolazione epigenetica dell'espressione dei singoli geni con EpiHRMAssay test. Infine saranno fatti cenni sui sistemi di indagine ad alta densità del trascrittoma e del genoma ed i relativi sistemi di elaborazione bioinformatica.
Pertanto è previsto anche, di volta in volta, di accompagnare le lezioni di laboratorio con lezioni bionformatiche attinenti gli argomenti specifici (identificazione dei siti conservati in geni paraloghi ed ortologhi e loro funzione biologica).

Testi consigliati

Biodiversity, Chapman & Hall, London, 1988
G. Valle, M. Helmer Citterich, M. Attimonelli, G. Pesole., Introduzione alla Bioinformatica, Zanichelli, 2003
LITZ R.E., BIOTECHNOLOGY OF FRUIT AND NUT CROPS., CABI PUBLISHING, 2004
Articoli e materiale didattico forniti direttamente dal docente

Propedeuticità

Per una piena comprensione degli argomenti oggetto di insegnamento è fortemente consigliato che lo studente abbia delle conoscenze consolidate di Fisiologia Vegetale, Genetica, Biologia Molecolare Vegetale, Bioinformatica, Genomica di specie vegetali e applicazioni biotecnologiche

Frequenza

Facoltativa

Metodologia didattica

Ore lezione: 48

Valutazione del profitto

Prova orale, prova pratica

Descrizione dei metodi di accertamento

Il giudizio e il voto finale terrà conto delle conoscenza e dei concetti acquisiti, della capacità di analisi dei problemi, di collegare conoscenze interdisciplinari, di formulare ipotesi e di giudizi, della padronanza e chiarezza di espressione ed esposizione. Al candidato saranno poste cinque domande che spaziano su tutto il programma, ognuna delle quali viene valutata con un punteggio da 0 a 10. Il voto finale corrisponde alla media delle cinque singole votazioni.
In situazioni critiche, come ad esempio un’elevata numerosità nella prenotazione dei candidati, o peculiarità di uno o più candidati, l'esame potrà essere svolto in forma scritta con cinque domande a risposta aperta, valutate come per l'orale. Ai candidati sarà concessa un'ora e mezzo di tempo per rispondere. Inoltre, su richiesta dei singoli studenti, è possibile comunque sostenere l'esame in forma scritta o orale, a prescindere da quanto riportato nell'appello ufficiale.

Su richiesta del candidato potrà essere esposta una presentazione PowerPoint che approfondisce un argomento scelto dello studente, ma concordato col docente, seguita da tre domande sul programma. Alla presentazione sarà attribuito un punteggio da 0 a 10 e a ciascuna delle risposte alle tre domande. Il docente ove lo riterrà opportuno, al fine di aumentare la chiarezza dell’esposizione potrà porre delle domande. Il voto finale sarà formulato tenendo conto del livello di conoscenza dei contenuti, della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari, della capacità di senso critico e della chiarezza espositiva. Il voto finale corrisponde alla media dei singoli voti.

Luogo lezioni

Ex Facoltà di Agraria
via San Camillo de Lellis snc
Viterbo

Orario lezioni

come da orario pubblicato sul sito

Comunicazioni

ìMarted^ dalle ore 14 alle ore 16, presso il proprio Ufficio (no. 236) del Dipartimento DAFNE,
Edificio Nuovo di Agraria, Primo Piano.
e-mail: muleo@unitus.it; tel.: 0761 357532