Intro corso. Organismi vegetali: struttura, caratteristiche, sviluppo. Organelli vegetali. Riproduzione nei vegetali. Concetti base di genetica. Nascita dell’agricoltura. Biotecnologie applicate agli organismi vegetali. Breeding tradizionale. Colture cellulari e micropropagazione. Trasformazione genetica transiente e stabile.  Geni reporter. Tecniche di biologia molecolare, biochimica e biologia cellulare applicate ai vegetali.

Polimorfismi genetici. Marcatori genetici e molecolari. Mappe genetiche e fisiche. Mappatura di un gene. Recombinant Inbred Lines. Studio dei genomi vegetali: metodologie. Genome sequencing ed assemblaggio. Evoluzione dei genomi vegetali. DNA ripetitivo; poliploidia; sequenziamento dei genomi; esempi di genomi vegetali: Arabidopsis thaliana, riso, pomodoro. Genomica comparativa; individuazione di geni ortologhi in specie diverse, sintenia. Database dei genomi vegetali. Genome-wide association studies.  QTL.

ESTs, cDNA-AFLPs, Microarrays, DNA Chips, RNA-Seq, SAGE. Analisi trascrittomica su singola cellula o singoli tessuti: laser capture; FACS su protoplasti marcati con proteine fluorescenti.  Database dei trascrittomi vegetali. Networks e analisi di correlazione dell’espressione di più geni. Esempi dalla letteratura. Uso della trascrittomica per identificare nuovi geni.

Genoma plastidico: struttura, organizzazione. Ingegneria genetica: metodologie, applicazioni.

Genomica funzionale. Genetica diretta ed inversa. Mutagenesi. Identificazione di mutanti. Mutanti inserzionali. Trasposoni. T-DNA. Tilling. Genome editing. Sovraespressione. Esempi di letteratura. Questionario.

Modifiche epigenetiche: metilazione del DNA; modifiche istoniche; RNA non codificanti: siRNA, microRNA, lncRNA; silenziamento genico trascrizionale e post-trascrizionale; ruolo del silenziamento nel mantenimento dell’integrità del genoma. Generazione e mantenimento delle modifiche epigenetiche; epialleli; analisi su larga scala dell’epigenoma; trasposoni. Imprinting genomico. Questionario.

Domesticamento delle piante coltivate.Esempi di geni importanti nell’addomesticamento delle principali specie coltivate. Sviluppo di nuove varietà vegetali.

Seminari in aula di docenti esterni