Laurea magistrale in Biotecnologie agro-alimentari

Laurea magistrale in Biotecnologie agro-alimentari

Genetica molecolare vegetale (2019/2020)

Codice insegnamento
4S00187
Crediti
6
Settore disciplinare
AGR/07 - GENETICA AGRARIA
Lingua di erogazione
Italiano

Pagine collegate al corso



L'insegnamento è organizzato come segue:
Attività Crediti Periodo Docenti
Genetica molecolare teoria 2 II semestre Antonella Furini
Miglioramento genetico teoria 3 II semestre Diana Bellin
Genetica molecolare laboratorio 1 II semestre Antonella Furini

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Obiettivi formativi

Il corso analizza le principali strategie genetico molecolari utilizzate nel miglioramento delle piante coltivate. Tali strategie si basano sull’utilizzo dei marcatori molecolari e delle moderne tecniche per l’analisi genomica, sugli strumenti per l’analisi dell’espressione genica e sull’uso dei transgeni. Obiettivo del corso è anche fornire allo studente gli strumenti per lo studio della variabilità genetica e l’identificazione di sorgenti utili di variabilità da impiegare nel miglioramento. Durante il corso si analizzeranno le più avanzate tecniche biotecnologiche che possono essere applicate alle piante di interesse agro-alimentare per aumentarne la produttività e la qualità dei prodotti ottenibili mediante la coltivazione.

Programma

INTRODUZIONE ALLA GENETICA MOLECOLARE
Genetica molecolare per aumentare la produttività;
Rivoluzione verde, Harvest index;
GAI e i geni della rivoluzione verde;
Architettura della pianta e produttività;
Perennialismo.

I GENOMI VEGETALI
Evoluzione dei genomi delle piante superiori;
Elementi trasponibili ed influenza dei trasposoni sull’espressione genica;
Genoma degli organelli e loro interazione con il genoma nucleare.

STUDIO DELLA FUNZIONE GENICA
Collezione di mutanti;
Tilling;
Silenziamento genico;
RNA interfering.

EPIGENETICA
Modificazioni istoniche;
Metilazione del DNA;
Interazione pianta-ambiente e variabilità epigenetica.

TRASFORMAZIONE GENETICA
scelta ed espressione di geni esogeni in pianta (migliorare la qualità e/o aumentare la produttività). Genome editing applicato alle piante.

Discussione sul Genome editing e sulla coltivazione di piante transgeniche (Prof.ssa Furini).
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GENOTIPIZZAZIONE SU LARGA SCALA
Marcatori molecolari per l’analisi genomica;
Genotipizzazione SNPs: SNPChips, RADSeq e sue varianti, GBS, resequencing.

ANALISI DI DISTANZA GENETICA
Distanza genetica; indici ed analisi genomiche per la valutazione della diversità genetica; Biodiversità, centri di origine delle specie e domesticazione; studi evolutivi;
Caratterizzazione individuale e identificazione varietale.

METODI PER L’IDENTIFICAZIONE DI GENI/QTL PER CARATTERI AGRONOMICI DI INTERESSE
Sorgenti di variabilità genetica: ibridazione, mutazione e poliploidizzazione;
Segregazione e produzione di mappe genetiche; strategie per il mappaggio di geni o QTL; clonaggio posizionale di geni o QTL;
Linkage disequilibrium; mappaggio di geni per associazione (GWAS);
Selezione assistita da marcatori molecolari (MAS).

Discussione di esempi di analisi genomiche applicate al miglioramento genetico di piante di interesse agrario (Prof.ssa Bellin).

LABORATORIO (1 CFU): mappatura di un gene responsabile di un fenotipo e caratterizzazione funzionale mediante analisi di espressione genica (Prof.sse Furini e Bellin).

Modalità d'esame

La verifica dell'apprendimento avverrà mediante esame orale e verterà sull'intero programma svolto sia nelle lezioni frontali che di laboratorio.





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