Forest genetics and Biotechnology |
Codice
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17697 |
Lingua
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ITA |
Tipo di attestato
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Attestato di profitto |
Modulo: Forest biotechnology
(obiettivi)
OBIETTIVI Il corso introdurrà gli studenti ai principi e agli approcci sperimentali, in continua evoluzione, delle biotecnologie vegetali. Il corso si propone di rafforzare le conoscenze di base sulle biotecnologie vegetali applicate agli alberi forestali (biotecnologie verdi, categorie di processi e prodotti biotecnologici, piante modello, colture di tessuti vegetali, metodi ricombinanti, strumenti molecolari), offrendo un quadro per affrontare i problemi scientifici attuali ( cioè l'uso di alberi transgenici) e fornire anche una base per studi specializzati nel campo della propagazione clonale in vitro, del miglioramento genetico degli alberi e della genomica funzionale. Nelle lezioni di laboratorio gli studenti svilupperanno alcune delle tecniche attualmente utilizzate per ottenere piante micropropagate, colture di calli e protoplasti di specie forestali e per rilevare la variazione genetica. I concetti chiave del corso saranno integrati in una serie di casi di studio e gli studenti miglioreranno la loro capacità di applicarli a nuove situazioni in sessioni di problem solving, in particolare dedicate alla regione mediterranea.
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Lingua
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ENG |
Tipo di attestato
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Attestato di profitto |
Crediti
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6
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Settore scientifico disciplinare
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AGR/05
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Ore Aula
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48
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Attività formativa
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Attività formative caratterizzanti
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Canale Unico
Docente
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KUZMINSKY Elena
(programma)
The class and lab. activities lectures will be focused on the following groups of topics/abilities. - General introduction to plant biotechnology: history, global significance of modern plant biotechnology, biotech trees; - Model plants for tree species: the need of a model plant for tree species; - Vegetative propagation and tissue culture (tree cloning, micropropagation, cryopreservation, callus culture, haploid plants, protoplast isolation, production of secondary metabolites); - General introduction to the genetically modified trees; Methods of genetic transformation of forest trees (Agrobacterium, biolistic, and electroporation) - Applications of recombinant DNA technology for the improvement of forest trees - General introduction to the Omics sciences (genomics, proteomics and metabolomics) - Sequencing of tree species (history and main methodologies), Next generation sequencing - Molecular markers history, molecular markers currently used in plant biotechnology - Marker Assisted Selection
(testi)
1. Plant Cell Culture, essential methods (2010). Edited by M.R. Davey and P. Anthony. Wiley-Blackwell. 2. Tree biotechnology (2014). Edited by K. G. Ramawat, J. M. Mérillon, M. R. Ahuja. CRC Press. 3. Plant Biotechnology and Agriculture: Prospects for the 21st Century (2012). Edited by Altman A and Hasegawa PM. Accademic Press. 4. Plants, genes, and Crop Biotechnology (2003). Edited by M.J. Chrispeels & D.E. Sadava. Jones and Bartlett publishers. Non-attending students are encouraged to contact the teacher for information about the program, teaching materials, and how to evaluate the benefit.
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Dal 26/09/2021 al 20/01/2022 |
Modalità di erogazione
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Tradizionale
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova orale
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Modulo: Forest genetics
(obiettivi)
OBIETTIVI Fornire allo studente conoscenze sulla natura, modificazione, funzione e trasmissione dell'informazione genetica negli organismi viventi, con particolare riferimento agli alberi forestali. Far conoscere allo studente le principali metodologie per lo studio della variabilità genetica nelle specie forestali ed il suo utilizzo nel miglioramento genetico.
RISULTATI ATTESI Dopo aver completato il corso, gli studenti devono dimostrare di: 1) aver acquisito gli strumenti per l'analisi della trasmissione e della ricombinazione dei caratteri ereditari; 2) essere in grado di interpretare i risultati di incroci genetici; 3) aver acquisito conoscenze sui meccanismi molecolari della regolazione genica negli alberi forestali; 4) aver acquisito i principi e i metodi per lo studio della variabilità genetica degli alberi forestali; 5) essere in grado di analizzare gli effetti dell'inbreeding e dei fattori evolutivi sulla struttura genetica delle popolazioni naturali di specie forestali; 6) aver acquisito i principi e metodi per lo studio ed analisi dei caratteri quantitativi nelle specie forestali; 7) aver acquisito conoscenze sui principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali.
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Lingua
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ENG |
Tipo di attestato
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Attestato di profitto |
Crediti
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6
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Settore scientifico disciplinare
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AGR/07
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Ore Aula
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48
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Attività formativa
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Attività formative caratterizzanti
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Canale Unico
Docente
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CIAFFI Mario
(programma)
Il corso è organizzato in quattro sezioni principali: 1) richiami sui principi di genetica di base (genetica mendeliana e molecolare); 2) genetica di popolazioni; 3) genetica quantitativa; 4) principi di base del miglioramento genetico degli alberi forestali.
1) RICHIAMI SUI PRINCIPI DI GENETICA DI BASE
a) Genetica mendeliana - Principi Mendeliani Incroci monoibridi: i principi della dominanza e segregazione; incroci diibridi: il principio dell'assortimento indipendente. - Estensione dei principi Mendeliani: dominanza parziale, codominanza, alleli multipli, epistasia, associazione, pleiotropia.
b) Genetica molecolare e citogenetica - Struttura degli acidi nucleici: DNA e RNA. - Il dogma centrale della biologia molecolare: replicazione, trascrizione e traduzione, il codice genetico. - Struttura e regolazione genica. - L'organizzazione del DNA nei cromosomi, mitosi e meiosi, teoria cromosomica dell'eredità, - Genomica. - Mutazioni. - Poliploidia.
- Cause e tipi di variabilità nei popolamenti forestali. 2) GENETICA DI POPOLAZIONI - Struttura genetica delle popolazioni: frequenze alleliche e genotipiche. - La legge dell'equilibrio di Hardy-Weinberg: assunzione e previsioni della legge; implicazioni della legge nelle popolazioni naturali. - Sistemi di accoppiamento e inbreeding: influenza dell'inbreeding sulle frequenze genotipiche, coefficiente di inbreeding, depressione da inbreeding negli alberi forestali. - Effetto dei fattori evolutivi (mutazione, migrazione, selezione e deriva genetica) sulla struttura genetica delle popolazioni degli alberi forestali.
3) GENETICA QUANTITATIVA - Caratteristiche dei caratteri quantitativi. - Analisi dell'entità e distribuzione della variabilità fenotipica per un carattere quantitativo; principi di statistica di base: campioni e popolazioni, distribuzioni di frequenza, media, varianza e deviazione standard, correlazione e analisi di regressione. - Stima del contributo relativo degli effetti ambientali e genetici sulla variabilità fenotipica osservata: ereditabilità e sua stima nelle specie forestali. - Stima del valore genotipico dei fenotipi parentali mediante analisi della progenie: valore riproduttivo e clonale; attitudine combinatoria generale e specifica. - Guadagno genetico o progresso genetico in un programma di miglioramento: guadagno genetico realizzato o stimato sulla base della teoria della genetica quantitativa; guadagno genetico clonale e riproduttivo. - Correlazioni genetiche: correlazioni tra due distinti caratteri, correlazione tra lo stesso carattere espresso a differenti età o fasi di sviluppo (correlazione tra la fase giovanile ed adulta); correlazione tra lo stesso carattere rilevato in differenti ambienti (interazione genotipo x ambiente).
4) PRINCIPI DI BASE DEL MIGLIORAMENTO GENETICO DEGLI ALBERI FORESTALI - Linee guida e principi per il miglioramento dei popolamenti forestali che si rinnovano naturalmente. - Scopi e struttura dei programmi di miglioramento degli alberi forestali. - Principali attività e tipi di popolazioni in un ciclo di un programma di miglioramento genetico degli alberi forestali. - Caratteristiche dei diversi tipi di popolazioni: popolazione di base, popolazione selezionata, popolazione riproduttiva, popolazione esterna. - Popolazione di propagazione: arboreti da seme clonali e arboreti da semi ottenuti mediante semenzali. - Obiettivi e funzione dei test genetici e loro importanza nelle fasi di un programma di miglioramento genetico.
(testi)
Appunti dalle lezioni e diapositive del corso fornite dal docente; Libro di testo: Forest Genetics (2009), Editors: White T.L., Adams W.T., Neale D.B. ISBN 9781845932855.
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Dal 26/09/2021 al 20/01/2022 |
Modalità di erogazione
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Tradizionale
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova orale
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