Genetica molecolare vegetale (2017/2018)



Codice insegnamento
4S00187
Crediti
6
Coordinatore
Antonella Furini
Settore disciplinare
AGR/07 - GENETICA AGRARIA
Lingua di erogazione
Italiano
L'insegnamento è organizzato come segue:
Attività Crediti Periodo Docenti Orario
teoria 5 I sem. Antonella Furini

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laboratorio 1 I sem. Antonella Furini

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Obiettivi formativi

Il corso tratta le principali strategie molecolari del miglioramento genetico dei vegetali che si basano sull’utilizzo dei marcatori molecolari, sugli strumenti per l’analisi dell’espressione genica e sull’uso di transgeni. Obiettivo del corso è anche lo studio dell’evoluzione, struttura dei genomi delle piante coltivate e della variabilità genetica da impiegare nel miglioramento delle piante coltivate. Si studia come le biotecnologie possano essere applicate alle piante di interesse agro-alimentare per aumentarne la produttività e la qualità dei prodotti ottenibili mediante la coltivazione.

L'obiettivo del laboratorio di Genetica Molecolare Vegetale è di far apprendere agli studenti alcune metodiche utili per le analisi genetiche molecolari. Le tecniche utilizzate sono strettamente correlate agli argomenti trattati nelle lezioni frontali.

Programma

- Introduzione alla genetica molecolare.
- Il miglioramento genetico dei vegetali.
- La produttività delle piante coltivate e superficie investita in agricoltura.
- Rivoluzione verde, Harvest Index. GAI e gli altri geni della rivoluzione verde.
- Modificare l’architettura della pianta per aumentare la produttività.
- Perennialismo.
- Aspettative dalle biotecnologie.
- La biodiversità, centri di origine delle specie e variabilità genetica.
- Domesticazione ed evoluzione delle piante coltivate: ibridazione, mutazione e poliploidizzazione. Fonti di variabilità.
- Genomi delle specie coltivate, sintenia e genomica comparata. Dimensioni dei genomi vegetali.
Laboratorio:
- Trasformazione di Arabidopsis thaliana con il metodo 'Floral Dip'.
- Screening e analisi di mutanti omozigoti ed eterozigoti.
- Preparazione e trasfezione di protoplasti.
- Analisi al microscopio dei protoplasti trasfettati e localizzazione subcellulare di proteine fluorescenti.
- Analisi dell'espressione genica tramite Real Time PCR di geni modulati da differenti condizioni di stress.



- Elementi trasponibili ed evoluzione dei genomi. Eterosi. Genetica diretta e genetica inversa. Studio della funzione genica.
- T-DNA tagging, Transposon-tagging,
- TILLING.
- Silenziamento genico, RNA interfering.
- Marcatori molecolari e la selezione assistita.
- Epigenetica, modificazioni istoniche e metilazione del DNA.
- Interazione pianta/ambiente e variabilità epigenetica.
- Trasformazione genetica: scelta ed espressione di geni esogeni in pianta per migliorare la qualità e/o aumentare la produttività, rimozione del gene marker.
- Introduzione dei transgeni per ricombinazione omologa.
- Nuove tecniche di genome editing cisgenetica e intragenetica.
- Colture transgeniche dominanti e loro impatto.

Laboratorio:
- Trasformazione di Arabidopsis thaliana con il metodo 'Floral Dip'.
- Screening e analisi di mutanti omozigoti ed eterozigoti.
- Preparazione e trasfezione di protoplasti.
- Analisi al microscopio dei protoplasti trasfettati e localizzazione subcellulare di proteine fluorescenti.
- Analisi dell'espressione genica tramite Real Time PCR di geni modulati da differenti condizioni di stress.

Modalità d'esame

prova orale sugli argomenti svolti durante le lezioni frontali e di laboratorio

Opinione studenti frequentanti - 2017/2018