Genetica molecolare e tecniche di miglioramento genetico (2019/2020)

Codice insegnamento
4S008241
Crediti
6
Coordinatore
Antonella Furini
Altri corsi di studio in cui è offerto
Altri corsi di studio in cui è offerto
    Settore disciplinare
    AGR/07 - GENETICA AGRARIA
    Lingua di erogazione
    Italiano
    L'insegnamento è organizzato come segue:
    Attività Crediti Periodo Docenti Orario
    Genetica molecolare teoria 2 II semestre Antonella Furini

    Vai all'orario delle lezioni

    miglioramento genetico teoria 3 II semestre Diana Bellin

    Vai all'orario delle lezioni

    Genetica molecolare laboratorio 1 II semestre Antonella Furini

    Vai all'orario delle lezioni

    Obiettivi formativi

    Il corso analizza le principali strategie genetico molecolari utilizzate nel miglioramento delle piante coltivate. Tali strategie si basano sull’utilizzo dei marcatori molecolari e delle moderne tecniche per l’analisi genomica, sugli strumenti per l’analisi dell’espressione genica e sull’uso dei transgeni. Obiettivo del corso è anche fornire allo studente gli strumenti per lo studio della variabilità genetica e l’identificazione di sorgenti utili di variabilità da impiegare nel miglioramento. Durante il corso si analizzeranno le più avanzate tecniche biotecnologiche che possono essere applicate alle piante di interesse agro-alimentare per aumentarne la produttività e la qualità dei prodotti ottenibili mediante la coltivazione.

    Programma

    INTRODUZIONE ALLA GENETICA MOLECOLARE
    Genetica molecolare per aumentare la produttività;
    Rivoluzione verde, Harvest index;
    GAI e i geni della rivoluzione verde;
    Architettura della pianta e produttività;
    Perennialismo.

    I GENOMI VEGETALI
    Evoluzione dei genomi delle piante superiori;
    Elementi trasponibili ed influenza dei trasposoni sull’espressione genica;
    Genoma degli organelli e loro interazione con il genoma nucleare.

    STUDIO DELLA FUNZIONE GENICA
    Collezione di mutanti;
    Tilling;
    Silenziamento genico;
    RNA interfering.

    EPIGENETICA
    Modificazioni istoniche;
    Metilazione del DNA;
    Interazione pianta-ambiente e variabilità epigenetica.

    TRASFORMAZIONE GENETICA
    scelta ed espressione di geni esogeni in pianta (migliorare la qualità e/o aumentare la produttività). Genome editing applicato alle piante.

    Discussione sul Genome editing e sulla coltivazione di piante transgeniche (Prof.ssa Furini).
    -----------------------------------------------------------------------------------------------------------
    GENOTIPIZZAZIONE SU LARGA SCALA
    Marcatori molecolari per l’analisi genomica;
    Genotipizzazione SNPs: SNPChips, RADSeq e sue varianti, GBS, resequencing.

    ANALISI DI DISTANZA GENETICA
    Distanza genetica; indici ed analisi genomiche per la valutazione della diversità genetica; Biodiversità, centri di origine delle specie e domesticazione; studi evolutivi;
    Caratterizzazione individuale e identificazione varietale.

    METODI PER L’IDENTIFICAZIONE DI GENI/QTL PER CARATTERI AGRONOMICI DI INTERESSE
    Sorgenti di variabilità genetica: ibridazione, mutazione e poliploidizzazione;
    Segregazione e produzione di mappe genetiche; strategie per il mappaggio di geni o QTL; clonaggio posizionale di geni o QTL;
    Linkage disequilibrium; mappaggio di geni per associazione (GWAS);
    Selezione assistita da marcatori molecolari (MAS).

    Discussione di esempi di analisi genomiche applicate al miglioramento genetico di piante di interesse agrario (Prof.ssa Bellin).

    LABORATORIO (1 CFU): mappatura di un gene responsabile di un fenotipo e caratterizzazione funzionale mediante analisi di espressione genica (Prof.sse Furini e Bellin).

    Modalità d'esame

    La verifica dell'apprendimento avverrà mediante esame orale e verterà sull'intero programma svolto sia nelle lezioni frontali che di laboratorio.