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 bio-fertilizzazione; 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 bio-assorbimento dei metalli
• Trattamento biologico delle acque reflue
  

Testi/Bibliografia

Utilizzo delle slide messe a disposizione sulla piattaforma 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 (10th 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: 60% lezioni frontali e 40% attività complementari:

• attività di laboratorio (isolamento batteri endofiti e analisi AFLP degli isolati)
• seminari su topic specifici (approfondimento di tecniche di laboratorio, DNA databases, in-silico analysis, etc.)
• Analisi di sequenze con utilizzo di software free
• video

Lo scopo delle attività complementari è di collegare la parte teorica del corso con gli aspetti pratici.

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei moduli 1 e 2 in modalità e-learning e la partecipazione al modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio.

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 (una domanda sulla parte di genetica, una domanda sulla parte di tecniche e una domanda sulla parte di Biotecnologie microbiche applicate all’ambiente e all’agricoltura).

La valutazione prenderà in considerazione non solo la conoscenza degli argomenti trattati nel programma del corso, ma anche la capacità di applicare le conoscenze acquisite, di stabilire collegamenti logici e deduttivi tra gli argomenti e di utilizzare un linguaggio corretto e una terminologia tecnica appropriata.

Studenti/studentesse con DSA o disabilità temporanee o permanenti: si raccomanda di contattare per tempo l'ufficio di Ateneo responsabile (https://site.unibo.it/studenti-con-disabilita-e-dsa/it): sarà sua cura proporre agli/alle studenti/studentesse interessati/e eventuali adattamenti, che dovranno comunque essere sottoposti, con un anticipo di 15 giorni, all'approvazione del/della docente, che ne valuterà l'opportunità anche in relazione agli obiettivi formativi dell'insegnamento.

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