- Introduzione, storia e ruolo del miglioramento genetico, obiettivi del miglioramento genetico, concetto di ideotipo.
- Biologia della riproduzione: morfologia fiorale, macro e microsporogenesi, macro e microgametogenesi, impollinazione, fase progamica, fecondazione, embriogenesi, sviluppo del seme e del frutto. Biologia molecolare dell’induzione e dello sviluppo fiorale, geni che controllano l’identità dell’infiorescenza, del fiore e degli organi fiorali, modello ABC(DE). Modo di riproduzione (riproduzione sessuata, vegetativa e apomittica), determinazione del sesso (ermafroditismo, monoicismo e dioicismo), sistema di unione (autogamia e allogamia), determinazione sperimentale del sistema riproduttivo e della quota di allogamia. Maschio sterilità (genetica, citoplasmatica e genetico-citoplasmatica, maschio sterilità funzionale e condizionale). Auto incompatibilità (sporofitica e gametofitica). Apomissia, basi citoembriologiche, controllo genetico, miglioramento genetico delle specie apomittiche obbligate e facoltative e prospettive di trasferimento dell’apomissia a specie sessuali. Allegagione e sviluppo del frutto, partenocarpia, approcci biotecnologici al controllo dell’allegagione. Maturazione del frutto, mutanti della maturazione e dei pigmenti.
- Fonti di variabilità: diversità genetica e concetto di gene pool, raccolta e conservazione del germoplasma, banche del seme, valutazione del germoplasma, variabilità indotta per mutagenesi e somaclonale.
- L’incrocio: incrocio intra ed interspecifico, barriere sessuali tra specie, biotecnologie di ausilio all’incrocio interspecifico, fecondazione in vitro ed embryo rescue.
- Teoria della selezione: principi di teoria della selezione per caratteri monogenici e poligenici, penetranza ed espressività.
- Struttura genetica delle popolazioni di specie autogame, allogame e a propagazione vegetativa e apomittiche.
- Schemi di miglioramento genetico per specie prevalentemente autogame: selezione in popolazioni esistenti: selezione massale e selezione per linea pura. Selezione in popolazioni segreganti: metodo pedigree, popolazione riunita e single seed descent, aploidi raddoppiati. Metodo del reincrocio per un allele dominante e recessivo, linkage drag, cenni sulla selezione assistita, varietà multilinee, ibridi F1 in specie autogame.
- Schemi di miglioramento genetico per specie prevalentemente allogame: selezione massale concetto di selezione ricorrente, varietà sintetiche, ibridi F1 in specie allogame, impiego della maschio sterilità negli schemi di produzione degli ibridi.
- Elementi di genetica della produzione sementiera: valutazione delle nuove costituzioni ed iscrizioni al Registro Varietale, selezione conservatrice e produzione del seme, isolamento, generazioni di moltiplicazione. Legislazione sementiera. Biotecnologie per la protezione delle varietà (uso di marcatori molecolari per la distinguibilità), stima del flusso genico e suo contenimento in varietà convenzionali e geneticamente modificate.

Seminari: gli studenti del corso saranno invitati a partecipare ad uno o due seminari di approfondimento tecnico o scientifico su argomenti del corso.
Esercitazioni: l’attività pratica sarà dedicata alla conoscenza della variabilità genetica in una specie di interesse agrario, all’esame di mutazioni coinvolte nello sviluppo fiorale, all’esecuzione di incroci controllati e ad una visita didattica ad un’azienda operante nel miglioramento e/o nella produzione sementiera di specie di interesse agrario.

Barcaccia G. e Falcinelli M., Genetica e genomica, vol. II, 2005, Miglioramento genetico, Liguori.
Lorenzetti F. et al., Miglioramento genetico delle piante agrarie, 2018, Edagricole.
Ciriciofolo E. e Benincasa, Sementi: Biologia, produzione e tecnologia, 2018 Edagricole.
Materiale fornito dal docente tramite il Portale Docente.