B1829 - BIOTECNOLOGIE MICROBICHE NELLE PRODUZIONI AGRARIE VEGETALI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine dell’insegnamento, lo studente acquisisce conoscenze e competenze teoriche e pratiche per l’impiego di microorganismi finalizzati alla gestione sostenibile delle produzioni agrarie e vegetali. Inoltre, lo studente è in grado di definire strategie sostenibili basate sull’uso di microorganismi per una gestione efficiente delle produzioni vegetali ed il mantenimento della biodiversità microbica del suolo.

Contenuti

Il programma prevede un ripasso iniziale di genetica batterica e un piccolo modulo sulle tecniche di studio delle comunità microbiche con qualche nozione di approccio all’analisi NGS. Seguirà un modulo di biotecnologie microbiche applicate all’ambiente e all’agricoltura.

a. Ripasso di genetica batterica. Plasmidi, elementi trasponibili, organizzazione di un genoma, meccanismi di regolazione genica nei microorganismi, trasferimento genico orizzontale. Biotecnologie microbiche e aspetti legislativi relativi all’applicazione di MGM (Microorganismi Geneticamente Modificati), tecnologia del DNA ricombinante, vettori di clonazione e di espressione, metagenomica.

b. Identificazione microbica e studio delle comunità microbiche ambientali attraverso gli strumenti dell’ecologia microbica molecolare (sequenziamento Sanger, NGS, qPCR).

c. Biotecnologie microbiche applicate all’ambiente e all’agricoltura:

• Microbiota del suolo, rizosfera, fillosfera, gli endofiti della pianta e del seme
• Plant Growth Promoting Microorganisms (PGPM): i) meccanismi microbici di promozione diretta della crescita, biostimolazione e biofertilizzazione; ii) meccanismi microbici di promozione indiretta della crescita, microorganismi antagonisti; iii) interazione e reclutamento da parte dell’ospite vegetale.
• Inoculanti microbici: produzione, parametri di qualità, effetti agronomici
• Associazioni tra microorganismi e piante, azotofissazione e simbiosi azotofissatrici (esempi di ingegnerizzazione per aumentare la capacità di nodulazione)
• Microorganismi associati agli insetti. Controllo simbiotico degli insetti dannosi o vettori di fitopatogeni
• Bioremediation (trattamenti in-situ ed ex-situ di suoli contaminati, vantaggi e svantaggi del biorisanamento)
• Metalli e loro ruolo biologico, genetica e biochimica della resistenza ai metalli dei microorganismi, ruolo dei microorganismi nel bioassorbimento dei metalli
• Trattamento biologico delle acque reflue
• Biosensori (rilevamento di inquinanti)

Testi/Bibliografia

Utilizzo delle slide messe a disposizione su Virtuale

Articoli scientifici correlati agli argomenti saranno messi a disposizione su Virtuale

Per ulteriori approfondimenti si consigliano i seguenti testi:

• Microbiologia Agroambientale - B. Biavati, C. Sorlini (Casa Editrice Ambrosiana)
• J Willey, L Sherwood, CJ Woolverton (tenth edition 2017) Prescott's Microbiology. Published by McGraw-Hill Education.
• JK Patra, CN Vishnuprasad, G Das (2018) Microbial Biotechnology: Applications in Agriculture and Environment. Springer.
• Arora, N. K., & Bouizgarne, B. (Eds.). (2022). Microbial BioTechnology for Sustainable Agriculture Volume 1 (Vol. 33). Springer Nature.

Metodi didattici

Per la parte teorica, il metodo di insegnamento si baserà su presentazioni in power point e discussioni aperte. Il totale delle ore sarà suddiviso in: lezioni frontali 60% e attività complementari 40% (attività di laboratorio, seminari etc.). Lo scopo delle attività complementari è di collegare la parte teorica del corso con gli aspetti pratici.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento del corso avverrà attraverso un esame finale orale, che accerti l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite 3 domande sul programma svolto.

Strumenti a supporto della didattica

Per le lezioni sono a disposizione PC, videoproiettore e lavagna. Per le attività complementari verranno utilizzati laboratori didattici disponibili nel Campus di Imola.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Loredana Baffoni