Biotecnologie Vegetali - Modulo (6 cfu) del corso integrato di Fisiologia e Biochimica vegetale (12 CFU) della Laurea Triennale in Biotecnologie Agro-Industriali

Docente per l'anno accademico 2019-2020: Prof. Simone Ferrari

Docente per l'anno accademico 2020-2021: Prof. Patrizia Brunetti

Produzione agricola, crescita demografica, ambiente e biotecnologie vegetali. Produzione alimentare in paesi sviluppati e in via di sviluppo. Le origini dell’agricoltura, centri di origine e domesticazione delle piante. Il miglioramento genetico delle piante: selezione artificiale, incrocio controllato, miglioramento per mutagenesi.

Colture in vitro di cellule e tessuti vegetali, colture di protoplasti, variabilità somaclonale. Rigenerazione della pianta, embriogenesi e organogenesi, ruolo degli ormoni. La micropropagazione. Piante geneticamente modificate: differenze tra miglioramento tradizionale e ingegneria genetica.

Richiami su espressione genica nelle piante. Arabidopsis thaliana come sistema modello per gli studi di genomica e post-genomica. Elementi per la costruzione di una cassetta di espressione: promotori costitutivi, inducibili e tessuto-specifici, terminatori, marcatori di selezione, geni reporter. Espressione transiente di geni. Trasformazione del cloroplasto.
Uso della modificazione genetica per la ricerca di base: studio della funzione dei geni mediante approcci di genetica diretta e inversa. Silenziamento genico. “Editing” del genoma.

Piante migliorate in caratteri agronomici e nutrizionali. Controllo della maturazione dei frutti.
Produzione di prodotti di importanza terapeutica nelle piante. Produzione di anticorpi e vaccini in pianta.

Rischio chimico: pesticidi, concimi. Lotta biologica e integrata. Miglioramento delle piante per la resistenza a patogeni (funghi, batteri, virus, insetti). Tolleranza agli erbicidi. Resistenza a stress ambientali. 

Problematiche e possibili soluzioni connesse con la produzione di piante transgeniche: trasferimento genico orizzontale e resistenza agli antibiotici. Strategie per l'eliminazione del gene marcatore

Uso di biomasse vegetali per la produzione di biocombustibili.

Laboratorio (12 ore)

Testi consigliati

Materiale di supporto didattico disponibili in questa pagina.

Prerequisiti

Elementi di base di chimica (nozioni sul pH, equilibri chimici delle reazioni, potenziali) chimica organica (chimica degli zuccheri), di fisica (concetti di base sulla pressione, diffusione e sui principi della termodinamica) e di Chimica Biologica. Conoscenze di base di botanica, genetica, biologia molecolare e microbiologia.

Modalità di svolgimento

Il corso è strutturato in lezioni teoriche frontali. Le lezioni si svolgono settimanalmente in aula e l’esposizione avviene mediante l’utilizzo di diapositive su power-point e filmati. Sono organizzate esercitazioni pratiche in laboratorio. Le tecniche sono presentate mediante l’utilizzo di diapositive su power-point

Modalità di valutazione

La prova d’esame ha l’obiettivo di verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti del programma dell’insegnamento e la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente. 
La valutazione consiste di una prova scritta con verifiche intermedie o orale. L’esame complessivamente consente di verificare il raggiungimento degli obiettivi in termini di conoscenze e competenze acquisite così come le abilità comunicative.