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Miglioramento genetico vegetale in vitro - Syllabus
In vitro plant breeding - Syllabus

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GABRIELLA DE LORENZIS (responsabile dell'insegnamento)

CdL in BIOTECNOLOGIA (Classe L-2) immatricolati dall'A.A. 2014/15 - Laurea - AGROAMBIENTALE -ALIMENTARE - 2017/2018

Insegnamento obbligatorio / Compulsory course
Anno di corso / Year of course3
Periodo di svolgimentoprimo / first trimestre
Settori scientifico disciplinari / Scientific fields
  • AGR/03 - Arboricoltura generale e coltivazioni arboree
Crediti (CFU) obbligatori / ECTS credits (CFU) compulsory5
Crediti (CFU) facoltativi / ECTS credits - facultative-

Informazioni generali / general information

Obiettivi: La coltura delle cellule e dei tessuti vegetali viene trattata in modo da fornire gli elementi per la
comprensione della molteplicità dei sui impieghi nei programmi di miglioramento genetico delle piante coltivate, nella conservazione del germoplasma, trasformazione genica, propagazione e produzione su larga scala di metaboliti secondari.

Risultati di apprendimento previsti / Skills and competences: Lo studente apprende gli elementi teorici per decidere sull'opportunità di impiegare le tecniche in vitro in supporto o in alternativa a quelle tradizionali al fine di migliorare le specie coltivate. Acquisizione degli strumenti teorico-pratici al fine di iniziare una coltura asettica e determinarne la crescita, indurre morfogenesi e impiegare un protocollo di trasformazione Agrobacterium mediata.

Programma di studio / Syllabus

Programma: Impiego della coltura in vitro nel miglioramento genetico e nella propagazione delle piante. Cenni su Differenziamento e morfogenesi. Espressione della totipotenza in vitro, organogenesi ed embriogenesi somatica (ES). Fattori che influiscono sul processo morfogenico. Impiego dei regolatori di crescita nelle colture in vitro. Isolamento e coltura di cellule, tessuti e organi vegetali. Iniziazione della coltura asettica. Isolamento, sterilizzazione ed inoculo di espianti. Principali inquinanti. Terreni di crescita, propagazione clonale in vitro. Concetto di clone cellulare e ottenimento di piante clonate. Descrizione delle fasi dell'ES in specie modello. Embrioni ortodossi e recalcitranti. Marcatori molecolari della morfogenesi. Le colture cellulari. Il callo. Caratteristiche e fattori che concorrono alla riuscita della coltura. Colture continue e colture discontinue. Sincronizzazione e curve di crescita. Metodi di determinazione della crescita. Variazione somaclonale. Variazioni genetiche ed epigenetiche. Analisi dei fattori che influiscono sulla variazione somaclonale. Principali tipi di variazione. Applicazioni nel miglioramento genetico. Selezione in vitro: presupposti e vantaggi. La selezione di mutanti resistenti agli antibiotici ed erbicidi. Protoplasti. Tecniche di isolamento. Tecnica colturale. Ibridazione somatica, metodi di selezione dei prodotti di fusione e rigenerazione. Ottenimento di piante da protoplasti. Colture aploidi. Importanza dell'aploidia nelle piante superiori. Coltura di antere (androgenesi). Coltura di ovari (ginogenesi). Diploidizzazione. Impiego delle colture aploidi nel miglioramento genetico. La cellula vegetale come biofabbrica di composti bioattivi di interesse farmacologico, agroalimentare e cosmetico. Tecniche per aumentare la produttività. Rigenerazione di organi sia per la produzione di composti bioattivi sia per la propagazione di piante di interesse economico. Tecniche di conservazione del germoplasma vegetale per la salvaguardia delle piante a rischio di estinzione. Crioconservazione. Produzione di semi sintetici. La trasformazione genetica. Trasformazione diretta e mediata da virus e Agrobacterium. Il metodo biolistico. La trasformazione dei plastidi. Strategie per la modificazione dell'espressione genetica. Piante cis-geniche e cenni di genome editing.

Bibliografia e altri materiali di studio: Diapositive delle lezioni e articoli scientifici, prevalentemente in lingua inglese, forniti durante il corso ad approfondimento degli argomenti trattati. Testo di riferimento: Trigiano R. e Gray D.J. COLTURA DEI TESSUTI VEGETALI. (2003) Nozioni teoriche e pratiche di laboratorio.

Modalità di esame, prerequisiti, esami propedeutici / Prerequisites, exams and assessment

Esame / Examunico
Modalità di accertamento conoscenze / Type of assessment
Giudizio

Prerequisiti e modalità di esame Questo corso è indirizzato agli studenti che abbiano già trattato la botanica generale e sistematica, la
fisiologia e la genetica vegetale. E' inoltre consigliata la conoscenza delle coltivazioni arboree-erbacee e della patologia vegetale.

Esame orale.

Organizzazione didattica / Structure of the course

Settori e relativi crediti / Scientific fields

  • AGR/03 - Arboricoltura generale e coltivazioni arboree - cfu: / ects: 5
Attività didattiche previste / Learning activities

Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 8 ore / hours

Lezioni: 36 ore / hours

Ricevimento docenti / Teacher's office hours

Orario di ricevimento Docenti / Teacher's office hours
Docente / TeacherOrario di ricevimento / Office's hoursLuogo di ricevimento / Office location
GABRIELLA DE LORENZIS (responsabile dell'insegnamento)su appuntamentovia Celoria, 2 - Edificio 10