Microbiologia del suolo ed interazioni pianta-microrganismi (2015/2016)

Codice insegnamento
4S003259
Docente
Giovanni Vallini
Coordinatore
Giovanni Vallini
crediti
6
Settore disciplinare
BIO/19 - MICROBIOLOGIA GENERALE
Lingua di erogazione
Italiano
Periodo
II semestre dal 1-mar-2016 al 10-giu-2016.

Orario lezioni

II semestre
Giorno Ora Tipo Luogo Note
martedì 8.30 - 10.30 lezione Aula F dal 8-mar-2016  al 10-giu-2016
giovedì 8.30 - 10.30 lezione Aula H dal 10-mar-2016  al 10-giu-2016

Obiettivi formativi

Questo corso si propone di analizzare l'influenza dell'ambiente “suolo” sulla speciazione delle cenosi microbiche (microbioma) e, di conseguenza, sull’attività metabolica di queste nel contesto pedologico. Dopo il completamento del corso, gli studenti avranno acquisito una panoramica completa dei principali gruppi tassonomici di microrganismi presenti nel suolo e delle metodologie analitiche (incluse le nuove tecnologie high-throughput di sequenziamento) per la stima quantitativa nonché per la caratterizzazione della biodiversità microbica sia nel suolo non esplorato dalle radici sia a livello della rizosfera. Particolare enfasi sarà data alle interazioni pianta-microorganismi, con una attenzione specifica ai molteplici meccanismi di “comunicazione” crociata tra le piante e i cosiddetti PGPR (Plant Growth Promoting Rhizobacteria) a livello di rizosfera. L’azoto-fissazione simbiotica e le diverse tipologie di associazione micorrizica saranno materia di approfondita discussione. Verranno inoltre trattati i meccanismi di trasformazione di contaminanti organici ed inorganici mediate dai microrganismi del suolo. In ultima analisi, la comprensione di questi fondamenti di microbiologia del suolo fornirà agli studenti la capacità di interpretare strategie eco-compatibili per il miglioramento della produttività delle colture, per il controllo biologico di patogeni vegetali nonché per gli interventi di biodegradazione/biorisanamento dei suoli contaminati da inquinanti ambientali.

Programma

Parte I – L’habitat “suolo”
Le componenti inerti: la frazione minerale, la frazione organica, la fase liquida, la fase gassosa. Tessitura e struttura del suolo. Le componenti biologiche: microbionti e macrobionti con particolare enfasi a batteri e funghi. Il concetto di rizosfera. Gli essudati radicali.

Parte II – La cenosi microbica del suolo
Biodiversità microbica nel suolo non esplorato da radici e nella rizosfera: copiotrofi e oligotrofi. Metodi per la stima quantitativa e la caratterizzazione qualitativa (tassonomia) delle popolazioni microbiche del suolo. Misura dell’attività biologica nel suolo: biomassa e reazioni metaboliche attive. Effetto dei fattori fisico-chimici ed edafici sulle cenosi microbiche del suolo: contenuto e disponibilità dell’acqua, pH, concentrazione dell’ossigeno e potenziale redox, concentrazione dei nutrienti, presenza di composti xenobiotici e metalli pesanti. Significato della biodiversità microbica del suolo rispetto ai cicli biogeochimici.

Parte III – Interazioni microbiche nel suolo
Interazioni tra microrganismi. Influenza dei microrganismi sulle piante. Influenza delle piante sui microrganismi. Microrganismi con tratti PGP (Plant Growth Promoting). Simbiosi diazotrofe: rizobi e associazioni con piante leguminose. Associazioni micorriziche: ectomicorrize, endomicorrize con particolare enfasi alle micorrize arbuscolari (AM), ecto-endomicorrize.

Parte IV – Gestione del microbioma rizosferico
Prospettive di sviluppo di strategie innovative per la coltivazione sostenibile di specie vegetali d’interesse agrario, per il controllo biologico dei fitopatogeni e per la bonifica biologica di suoli contaminati attraverso il condizionamento del microbioma della rizosfera.

Modalità d'esame

Presentazione in forma seminariale di un approfondimento specifico su argomento a scelta tra le tematiche trattate nel Corso + Esame finale scritto.

Opinione studenti frequentanti - 2015/2016