Il corso si propone di studiare le applicazioni dell'ingegneria metabolica vegetale e l’utilizzo di metodologie avanzate per ottenimento e analisi di composti vegetali di interesse agronomico, farmacologico o alimentare e per il miglioramento genetico delle piante per produttività, biomassa, caratteristiche nutrizionali e resistenza a stress.

PROGRAMMA DEL CORSO

Domesticazione delle piante. Breeding tradizionale ed assistito da marcatori molecolari. Introgressione di caratteri nelle colture di interesse agronomico. QTL e GWAS. 

Concetti generali sul metabolismo secondario nelle piante. Vie metaboliche (fenoli, terpenoidi, alcaloidi, glucosinolati) e la loro ingegneria metabolica per ottenere piante coltivate migliorate. Lipidi.  Metabolomica vegetale: Studio dei profili metabolici nei vegetali per caratterizzare fenotipi metabolici di interesse biotecnologico. Applicazioni della tecnologia proteomica e metabolomica vegetale allo studio della crescita e sviluppo delle piante. Integrazione di dati proteomici e metabolomici nello sviluppo di colture migliorate in tratti agronomici e qualità nutrizionali. 

Parete cellulare: metodi avanzati di analisi. Modifiche della parete per miglioramento della crescita e resistenza a stress, polisaccaridi di parete di interesse alimentare. Enzimi della parete cellulare ed inibitori proteici, espressione degli enzimi ed inibitori in pianta per applicazioni tecnologiche in campo alimentare. Fibre alimentari. Poli/oligosaccaridi di origine vegetale biologicamente attivi: proprietà biologiche, meccanismo d’azione come fitofarmaci e prebiotici. 

Applicazioni dell’ingegneria metabolica per l’ottenimento di nuove molecole di interesse industriale. Esempi di molecular farming: produzione di anticorpi, vaccini e metaboliti di interesse biomedico nelle piante. Miglioramento delle piante mediante ingegneria genetica. Piante a più alta produttività. Piante migliorate per resistenza a stress biotici ed abiotici. 

TESTI

- Materiale didattico fornito tramite E-Learning (articoli, review, diapositive delle lezioni); 

- Biotecnologie Sostenibili - Galbiati et al. – EDAGRICOLE

- Biotecnologie e Genomica delle Piante - Rao e Leone - Idelson-Gnocchi (acronimo BGP)

- Biochemistry and Molecular Biology of Plants, - Buchanan, Gruissem e Jones, 2° ed., Wiley Blackwell