Università degli Studi di Foggia Dipartimento di Scienze Agrarie, degli Alimenti e dell’Ambiente AiQ-CdS SAFE Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Agrarie Anno Accademico 2915-2016 Scheda dell’insegnamento: PATOLOGIA VEGETALE Docente: Prof. Salvatore Frisullo Codifica di Ateneo dell’insegnamento* S.S.D. dell’insegnamento Anno di Corso Crediti (CFU) Periodo Prerequisiti Propedeuticità AGR/12 Patologia vegetale III 8 Settembre 2014-Gennaio 2015 Basi di botanica, basi di biologia vegetale, conoscenze di chimica del suolo, di agronomia generale, orticoltura e arboricoltura Botanica,Biologia vegetale, Chimica, Agronomia e Coltivazioni erbace,Orticoltura e Arboricoltura ORGANIZZAZIONE DIDATTICA Crediti Lezioni ex-cathedra Crediti Esercitazioni in aula e/o di laboratorio Crediti Altre attività formative (specificare): Obiettivi formativi * 7 1 Ore 56 Ore 12 Ore Con riferimento alle competenze scientifiche e tecniche il laureato deve possedere le conoscenze per la gestione delle malattie delle colture agrarie e forestali, inoltre questo insegnamento fornisce conoscenze sulle malattie biotiche ed abiotiche che possono affliggere le colture agrarie sia orticole, ornamentali, frutticole,forestali, e del seme. Il La codifica d’Ateneo dell’insegnamento può essere richiesta telefonicamente o via e-mail alla dott.ssa Valeria Gentile (c/o Segreteria Didattica di Facoltà, tel. 0881/589301, e-mail: [email protected]). Risultati d’apprendimento attesi corso ha anche lo scopo di fornire utili mezzi per la diagnosi tradizionale e molecolare, attraverso l’interpretazione dei sintomi manifesti, nonché la preparazione idonea per approntare strategie di lotta più opportune. Lo studente dovrà conoscere le basi dei processi di malattia da agenti biotici ( interazioni pianta- patogeni diversi: funghi, batteri, virus e micoplasmi) e abiotici stress ambientali (interazione pianta-fattori chimici), le interazioni fra i vari microrganismi e virus fitopatogeni e tra questi e l’ambiente, che possono affliggere le colture agrarie orticole, frutticole e forestali; Dovrà inoltre acquisire i fondamenti inerenti: - principali agenti delle malattie delle piante agrarie ( funghi, batteri, virus, virus-simili, citoplasmi); - sintomatologia delle principali malattie parassitarie causate da funghi, batteri, virus e micoplasmi); - principi e i mezzi di prevenzione, di lotta e di terapia delle avversità biotiche: mezzi chimici, fisici, biologici ed agronomici; - concetti di resistenza genetica delle piante e dei microrganismi patogeni, selezione e manipolazione di microrganismi antagonisti e competitori verso gli agenti patogeni. Tradizionale Modalità di erogazione dell’insegnamento (tradizionale, a distanza, e-learning…) Testi consigliati, materiale didattico Geoge N. Agrios, 2005, Plant Pathology. di consultazione Elsevier Academic Press 1-922 pagg. Appunti presi autonomamente a lezione Strumenti e attività a supporto della didattica Modalità e criteri di verifica dell’apprendimento* Altre informazioni reperibili sul sito web Le lezioni vengono svolte con il supporto della videoproiezione. Le esercitazioni vengono svolte utilizzando materiali vegetali naturalmente infettati, strumentazioni di laboratorio e strumentazioni portatili da campo Prova orale. Il candidato dovrà rispondere sulle domande della parte generale, parte speciale e riconoscimento di alcune malattie e strutture fungine Orari delle lezioni ed eventuali spostamenti; orari di ricevimento del docente; calendario degli esami; indirizzo di posta elettronica del docente, curriculum del docente. Programma dettagliato dell’insegnamento, materiali e metodi didattici. Lezioni in aula La pianta malata. Concetto di malattia. Tipi di malattie delle piante. Storia e nascita della Patologia vegetale e prime malattie significative. Identificazione di malattie sconosciute: Postulati di Koch. Morfologia patologica (sintomatologia e anatomia patologica). Valutazione della gravità e dei danni della malattia (quantificazione dell’inoculo e dei sintomi). La scoperta delle cause delle malattie infettive e la loro diagnosi. Accertamenti diagnostici tradizionali e mediante l’impiego di marcatori biochimici: Sierodiagnosi (ELISA), diagnosi con rilevamento degli acidi nucleici (PCR), con profilo degli acidi grassi e con analisi elettroforetica delle proteine. Il parassitismo. Relazione tra organismi: Densità e potenziale dell’inoculo, trasferimento dell’inoculo, approdo o arrivo e sopravvivenza dell'inoculo. Fasi della pre-penetrazione, Tipi e fasi della penetrazione. Fasi della colonizzazione. Tipi di disseminazione. Svernamento e superamento dell’estate. Trasmissione delle malattie. Modalità di attacco dei patogeni. Armi chimiche dei patogeni. Enzimi: degradatori della parete cellulare, delle cere, della cutina, sostanze pectiche, cellulose-glicani, lignina, delle proteine strutturali e dei flavonoidi, amido e lipidi. Produzione di tossine non ospite-specifiche, ospite-selettive e ospite selettive. Detossificazione di molecole antimicrobiche a basso peso molecolare. Induzione della virulenza batterica attraverso i geni avr. Ruolo della secrezione di Tip III nella patogenesi batterica. Fattori di Patogenicità e Virulenza nei virus e nei viroidi. Modalità di difesa delle piante dai patogeni. Effetto dei patogeni sulla fotosintesi, sulla traslocazione dell’acqua, sulla traspirazione, sulla respirazione , sulla permeabilità della parete cellulare, sulla crescita e sulla riproduzione delle piante. Geni e malattie. Variabilità negli organismi, meccanismi di variabilità: Mutazione, ricombinazione,eterocariosi, Parasessualità, Geni dei patogeni coinvolti nella patogenesi e nella virulenza nei funghi, batteri e virus, geni di avirulenza (avr), geni hpr, geni R. Fonti di resistenza alle malattie con ricerca di geni per la resistenza. Tecniche utilizzate per l’ottenimento di piante resistenti alle malattie. La difesa e la resistenza delle piante sono controllate dai loro geni. Resistenza non ospite, Parziale, Poligenica, Quantitativa o resistenza orizzontale, Monogenica Gene R o resistenza verticale. Difese fisiche (preesistenti) chimiche e biochimiche indotte. Riconoscimento del patogeno da parte della pianta ospite, trasmissione dei segnali di allarme, trasduzione del segnale, Reazione di ipersensibilità e risposta di ipersensibilità, Analisi funzionale dei geni di difesa delle piante. Resistenza indotta, resistenza sistemica acquisita. Effetti della temperature, Umidità, vento, luce, PH e struttura del suolo, della nutrizione e dell’inquinamento sullo sviluppo delle malattie infettive. Pandemia. Fattori che influiscono sullo sviluppo delle Epidemie. Sviluppo e previsioni delle epidemie. Sviluppo e uso di Sistemi esperti per la decisione. Metodi di lotta: Quarantena. Eradicazione, metodi biologici, metodi fisici, metodi chimici, lotta biologica, uso di antagonisti fungini e batterici, lotta chimica: prodotti inorganici ed organici. Fungicidi sistemici, fungicidi organici misti, antibiotici, oli minerali, regolatori di crescita. Meccanismi di azione dei prodotti chimici, resistenza dei patogeni ai prodotti chimici, lotta integrata alle malattie vegetali. Malattie causate da funghi, batteri e virus fitopatogeni. Caratteristiche dei funghi fitopatogeni: morfologia, riproduzione, ecologia, disseminazione, classificazione, ciclo vitale, malattie causate da organismi simili ai funghi. Malattie causate da batteri fitopatogeni: morfologia, riproduzione, ecologia, disseminazione, classificazione, identificazione, sintomi causati dai batteri, lotta alle malattie batteriche. Malattie causate da virus. Caratteristiche dei virus fitopatogeni: rilevamento, morfologia e composizione, struttura delle proteine e degli acidi nucleici virali. Virus satelliti ed RNA satelliti. Codificazione, infezione e sintesi virale, traslocazione e distribuzione dei virus nelle piante; sintomi causati da virus. Malattie causate da organismi simili ai funghi: malattie da mixomicota; malattie causate da Plamodiophoromycetes; malattie causate da CromistiOomiceti; peronospora della patata e del pomodoro; gommosi del colletto degli agrumi; peronospora della vite. Malattie causate da Zigomiceti (Mucor e Rizopus). Malattie causate da Ascomiceti e Basidiomiceti (Bolla del pesco, oidi, antracnosi da Glomerella e Colletotrichum, mal dello sclerozio, mal del piede dei cereali, cancro della corteccia del castagno, tracheofusariosi, verticilliosi e grafiosi, malattie dei cipressi, sclerotiniosi delle ortive, muffa grigia, marciume acido, ticchiolatura melo e pero, vaiolo o occhio di pavone dell’olivo, mal secco degli agrumi, carie del grano, carbone volante del grano, ruggini dei cereali, Rizoctoniosi, carie del legno, esca della vite, mal del piombo dei fruttiferi. Malattie da batteri fitopatogeni. Malattie causate da batteri dai generi Xanthomonas, Erwinia, Pseudomonas, Plectobacerium, Clavibacter, Agrobacterium e Xylella. Malattie causate da virus fitopatogeni. CMV, TMV, TSWV, PZSV, Y della patata, PPV, legno riccio, GFLV, GLRaV. Esercitazioni Raccolta e conservazione dei campioni (erbario fitopatologico); diagnosi e identificazione di una malattia; tecniche per l’isolamento di microrganismi da filloplano, da rizosfera e valutazione delle loro attività antagonistica in vitro ed in campo. Esempi applicativi di difesa biologica ed integrata su interazione “ospite-patogeno”. Il microscopio; preparazione dei vetrini per l’osservazione microscopica; riconoscimento delle strutture agamiche e gamiche dei principali funghi fitopatogeni. Campionamento del materiale infetto, isolamento, terreni di coltura, prove di patogenicità, identificazione. University of Foggia Department of the Sciences of Agriculture, Food Environment AiQ-CdS SAFE Bachelor Degree Programme Academic Year: 2015-2016 Subject title: Plant Pathology Lecturer: Prof. Salvatore Frisullo Academic year SSD (scientific area) CFU (Credits) Programme year Academic period TEACHING ORGANIZATION: Lectures /seminars Practical activities Other activities 2015-2016 AGR12 8 2015-2016 September 2015- January 2016 Credits Credits Credits 7 1 Hours 56 Hours 12 Hours (technical visits) Objectives To give to students knowledge about biotic and abiotic diseases able to damage the agricultural cultures as horticultural and fruit crops. The course aims to give suitable knowledge of traditional and molecular diagnosis by observation of apparent symptoms, as well as knowledge to implement more suitable control strategies Expected learning results Students have to know biocenosis, disease processes caused by different factors (different plant-pathogen interactions: microorganisms, viruses), environmental stresses (interaction between plants and chemical factors), interaction among different microorganisms and plant pathogenic viruses and among these ones and environment. - Genetic resistance of plants, selection and manipulation of antagonistic and competitive microorganisms against plant pathogenic agents; - Principles and prevention tools of control and therapy of biotic diseases - Phytopathologic bacteriology and diseases caused by plant pathogenic Bacteria, plant virology - Preventive and therapeutic control, biological control - Chemical, physical, and agronomic tools for the control of plant pathogens. Textbooks Mode of delivery of teaching (traditional, at a distance, e-learning..) Examination method Knowledge on eventual biotic and abiotic diseases afflicting both horticultural and fruit crops. The Course aims of providing useful tools of traditional and molecular diagnosis, through the interpretation of evident symptoms of the different diseases. The Course also aims to provide a valuable training for facing the most appropriate control strategies against the different plant diseases. George N. Agrios, 2005 Plant Pathology, Elsevire Academic Press 1. 922 pp. Traditional Oral Teaching programme (summary): Introduction to Plant Pathology. Parasitism and disease development. Effects of pathogens on plant Physiological functions. Genetics of plant disease. How pathogens attack plants. How plant defend Themselves against pathogens. Environmental effect the development of infectious plan disease. Plant disease epidemiology, Control of plant disease. Environmental factors that cause plant disease. Plant disease caused by Fungi. Plant disease caused Bacteria. Plant disease caused by Viruses. * Modalità e criteri di verifica dell’apprendimento Esempio 4: “L'esame consiste in una prova orale e di una prova pratica che comprende l’analisi di vetrini. L'esame mira a valutare il raggiungimento dei principali obiettivi didattici dell’insegnamento: 1) riconoscere le lesioni reperibili istologicamente nei diversi organi ed apparati e saperle differenziare in base alla loro eziopatogenesi; 2) classificare le lesioni in processi regressivi, progressivi e infiammatori, acuti o cronici, di singoli organi od apparati, i processi riparativi nonché i disturbi di circolo; 3) valutare le ripercussioni che esse possono avere sul funzionamento di organi ed apparati. La prova orale ha lo scopo di verificare la capacità dello studente di applicare il proprio bagaglio nozionistico e di eseguire i necessari collegamenti logico-deduttivi. Si basa solitamente su due domande, una relativa alla parte generale, l'altra alla fisiopatologia. La prova pratica ha lo scopo di valutare che lo studente sia in grado riconoscere una lesione d'organo e che la sappia descrivere usando una terminologia appropriata. Si basa sul riconoscimento di un preparato istologico tra quelli che lo studente ha avuto a disposizione durante le lezioni pratiche. Molti dei preparati sono reperibili sul portale didattico. Il voto finale consta della sintesi delle valutazioni delle due prove d’esame.