BIOTECNOLOGIE VEGETALI Corso di Laurea in Scienze e Tecnologie Biologiche A.A. 2013/14 SCV0122 Docente: MARCELLA BRACALE CFU SSD LEZIONI 6 BIO/04 48 ESERCITAZIONI LABORATORIO - - ANNO LINGUA III Italiano Obiettivi dell’insegnamento e risultati di apprendimento attesi Il corso fornisce le conoscenze di base sulla coltura di tessuti vegetali, sulle tecniche di trasformazione genica in pianta e sulle applicazioni degli organismi vegetali transgenici nella ricerca di base e nel miglioramento vegetale. Altri obiettivi importanti del corso sono: orientare gli studenti all’analisi critica dell’informazione scientifica e stimolare la loro autonomia di giudizio e la capacità di comunicare e sostenere, motivandole, le proprie idee nel campo di riferimento del corso. I risultati di apprendimento attesi sono: - acquisizione di conoscenze teoriche (comprensione della terminologia, dei concetti, delle metodologie, delle problematiche, dello sviluppo della ricerca nel campo delle biotecnologie vegetali) - acquisizione di competenze applicative: conoscenza di tecnologie e protocolli, con riferimento anche alla loro evoluzione storica. - consapevolezza delle tematiche normative, politiche, sociali e bioetiche connesse al settore e acquisizione di una autonomia di giudizio nei confronti di tali aspetti. Prerequisiti Sono necessarie buone conoscenze di biologia vegetale, biochimica, genetica e biologia molecolare. Contenuti e programma del corso Il programma prevede la trattazione dei seguenti argomenti: Colture in vitro di cellule e tessuti vegetali Totipotenza; morfogenesi e rigenerazione; organogenesi e embriogenesi somatica diretta e indiretta; vari tipi di espianto; i substrati di crescita in vitro, la loro preparazione e sterilizzazione; i regolatori di crescita vegetali ed il loro utilizzo nelle colture in vitro; il controllo delle condizioni ambientali nella coltura di tessuti. Micropropagazione; allestimento e stabilizzazione delle colture; moltiplicazione, radicazione, acclimatazione delle plantule; produzione commerciale di piante micropropagate (problemi e prospettive); conservazione del germoplasma; semi sintetici; coltura di meristemi e produzione di piante prive di patogeni; colture di ovari ed antere per l’ottenimento di piante aploidi; semi sintetici; coltura di protoplasti e fusione somatica; variazione somaclonale. I sistemi di trasformazione genica in pianta Espressione stabile e transiente. Agrobacterium tumefaciens: biologia e modalità di infezione; manipolazione di Agrobatterio per il suo utilizzo a scopi biotecnologici; vettori binari e cointegrati. Costruzione della cassetta di espressione; promotori costitutivi e inducibili, terminatori, marcatori di selezione, geni reporter. Trasformazione marker-free. Protocolli di trasformazione mediante Agrobatterio e tecniche di selezione delle piante trasformate. Tecniche molecolari per l’analisi delle piante trasformate: Southern, Western, Northern blot. Raggiungimento dell’omozigosi per incroci e selezione. I metodi diretti per la trasformazione genica stabile: tecnica biolistica. Trasformazione del cloroplasto; il costrutto e il raggiungimento dell’omoplasmia. Trasformazione transiente: i vettori virali. RNA silencing Case studies Biotecnologie per il controllo di fitopatogeni; per la resistenza a erbicidi; per la tolleranza a stress abiotici. Tipologia delle attività didattiche Lezioni frontali, in presenza: 48 ore. Testi e materiale didattico - Pasqua, Biologia cellulare e biotecnologie vegetali, Editore Piccin. - Articoli scientifici consigliati dal docente durante il corso. - Il materiale didattico utilizzato nel corso e gli articoli consigliati sono resi disponibili sul portale della didattica. Modalità di verifica dell’apprendimento La verifica dell’apprendimento avviene mediante prova orale. L’esame è volto a saggiare le capacità raggiunte dallo studente in relazione a: - conoscenza delle basi teoriche e tecniche della disciplina illustrate durante il corso utilizzando un linguaggio scientifico chiaro e comprensibile. - capacità di sintesi delle conoscenze acquisite e di collegamento dei vari aspetti nell’argomentazione - capacità di ragionamento autonomo sulle problematiche del settore Il voto è espresso in trentesimi. Orario di ricevimento Il martedì dalle 10 alle 13.