66034 - MIGLIORAMENTO VARIETALE E BIOTECNOLOGIE APPLICATE ALLE PRODUZIONI FRUTTICOLE

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente è in grado di comprendere le peculiarità del miglioramento varietale nelle piante da frutto, di conoscere le basi delle principali tecniche biotecnologiche, di comprendere le principali possibilità applicative delle biotecnologie nelle piante da frutto.

Contenuti

Prerequisiti

Lo studente che accede a questo insegnamento deve possedere una buona conoscenza della genetica vegetale. Questo prerequisito viene pienamente soddisfatto dalle lauree triennali della classe 25 (ex D.M. 270 - Scienze e tecnologie agrarie e forestali), della classe 20 (ex. D.M. 509/99 - Scienze e tecnologie agrarie, agroalimentari e forestali) o equipollenti.

La conoscenza della lingua inglese facilita la preparazione dello studente visto che una parte del materiale didattico è in lingua inglese.

Il corso è strutturato in maniera da far acquisire allo studente delle conoscenze di base sulle principali peculiarità delle piante da frutto in relazione alla loro influenza sul miglioramento genetico tradizionale e sulle biotecnologie.

Contenuti delle unità didattiche teoriche:

1) Principi di miglioramento genetico delle piante da frutto (12 ore):

a) Introduzione al corso e principali peculiarità delle piante da frutto

b) Variabilità dei caratteri e miglioramento genetico. Importanza dei centri di origine. Germoplasma frutticolo: importanza, raccolta e conservazione.

c) Processo di miglioramento genetico mediante incrocio nelle piante da frutto. L'ideotipo. Dimensionamento dei programmi di incrocio. Il doppio pseudo-test cross. Metodi di miglioramento genetico in piante autogame, allogame e dioiche

d) Importanza delle mutazioni spontanee e selezione clonale. Le chimere. La mutagenesi indotta. Applicazioni pratiche della modificazione del grado di ploidia

2) Principali obiettivi del miglioramento genetico delle piante da frutto (8 ore):

a) Adattamento ambientale e considerazioni sul miglioramento genetico dei portinnesti

b) l'habitus vegetativo e produttivo della pianta

c) riduzione del periodo giovanile e controllo genetico della biologia riproduttiva delle piante (l'autoincompatibilità e la dioicia)

d) la resistenza a patogeni

e) il calendario di maturazione e le caratteristiche qualitative dei frutti

3) Applicazione delle diverse tecniche di coltura in vitro nelle piante da frutto (8 ore)

a) Tecniche di coltura in vitro e principali applicazioni pratiche.

b) Morfogenesi in vitro e rigenerazione.

c) Variabilità somaclonale e selezione precoce in vitro

d) Ottenimento e utilizzazione degli aploidi

e) Trasformazione genetica nelle piante da frutto e applicazione della transgenosi nelle piante da frutto

4) Biotecnologie frutticole (8 ore)

a) Introduzione al corso di biotecnologie frutticole e applicazioni delle tecniche di analisi del DNA

b) costruzione delle mappe genomico-molecolari nelle piante da frutto e identificazione di marcatori associati a caratteri monogenici. Cenni di analisi QTL. Selezione assistita precoce in piante da frutto

c) le sequenze genomiche nelle piante da frutto.

Contenuti delle esercitazioni pratiche (24 ore):

1) Visite guidate ai campi sperimentali di miglioramento genetico delle specie da frutto (campo)

2) La tecnica dell'incrocio, la stratificazione, la gestione dei semenzali e le prove di resistenza (campo e serra)

3) Prove di rigenerazione in piante da frutto (laboratorio di colture in vitro e microscopia ottica)

4) Le banche dati del DNA e utilizzo dei database di sequenze genomiche delle piante da frutto (aula con connessione internet)

5) Preparazione di una breve presentazione e discussione in aula di un articolo scientifico sulla trasformazione genetica (lavoro individuale e aula).

Testi/Bibliografia

Fondamentale sarà l'utilizzo di materiale distribuito dal docente. Durante il corso verrà fornita agli studenti la copia delle presentazioni effettuate in aula dal docente e una dispensa degli appunti delle lezioni (a cura del docente).

Per ulteriori approfondimenti verranno forniti degli articoli scientifici selezionati per i diversi argomenti del corso.

Metodi didattici

Il corso è costituito da lezioni frontali (circa 60%) accompagnate da esercitazioni pratiche in campo, serra e laboratorio per dare allo studente la possibilità di fare pratica su determinati argomenti. Nel corso delle lezioni verrà dato ad ogni studente un articolo scientifico sulla trasformazione genetica che dovrà essere presentato in aula come breve seminario al fine di stimolare la loro comprensione dell'argomento e la loro capacità critica.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso il solo esame finale, che accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di una prova orale.

La prova orale consiste nella formulazione di 2 domande (tipicamente una sulla parte di miglioramento genetico ed una su quella di biotecnologie frutticole). La durata della prova orale è stimata attorno ai 30-40 minuti.

Il voto finale viene attribuito sulla base del grado di preparazione dello studente e soprattutto sulle sue capacità critiche e di collegamento fra argomenti diversi.

Strumenti a supporto della didattica

PC, videoproiettore, disponibilità di campi sperimentali, serre e laboratori con relative strumentazioni

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Stefano Tartarini