75724 - BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI PER IL MIGLIORAMENTO GENETICO DELLE COLTURE

insegnamento

ID:

75724

Tipo Insegnamento:

Obbligatorio

Durata (ore):

52

CFU:

SSD:

GENETICA AGRARIA

Url:

Dettaglio Insegnamento:

BIOTECNOLOGIE AGRARIE PER LA FILIERA AGRO-ALIMENTARE/Percorso Comune Anno: 1

Anno:

2024

Periodo di attività

Secondo Semestre (17/02/2025 - 31/05/2025)

Obiettivi Formativi

Al termine del corso lo studente conosce l’esistenza di metodi molecolari con diverse applicazioni in agricoltura e i principi base di tali metodi; sa quale dei metodi presentati utilizzare nei diversi contesti dell’agricoltura o di settori ad essi correlati; sa interpretare gli outputs dei metodi molecolari affrontati più in dettaglio; conosce banche dati e strumenti bioinformatici utili all’applicazione di alcuni dei metodi presentati; conosce le problematiche attuali riguardanti l’utilizzo di certi metodi molecolari per il miglioramento delle colture; ha l'abilità di interpretare informazioni scientifiche e sviluppare un dibattito critico sugli argomenti trattati.

Prerequisiti

È opportuno avere conoscenze di base di biologia vegetale e molecolare. In particolare, è richiesta la conoscenza della struttura della cellula e dei suoi componenti e meccanismi, soprattutto quelli riguardanti la replicazione cellulare e il materiale genetico. Tuttavia, durante il corso verranno affrontati alcuni argomenti introduttivi volti a dare le basi per la comprensione degli argomenti più specifici.

Metodi didattici

Il principale metodo didattico consisterà in lezioni frontali riguardanti i contenuti sopra elencati con il supporto di presentazioni in PowerPoint. Sono anche previste lezioni interattive con la partecipazione attiva degli studenti nell’approfondimento di articoli scientifici inerenti al corso. Le lezioni saranno tenute in contemporanea in presenza e in streaming. Potranno essere organizzati altri momenti di approfondimento e confronto con/tra gli studenti. Non si esclude la possibilità di seminari da parte di esperti del settore. Sono previste esercitazioni pratiche per approfondire alcune delle tecniche affrontate durante le lezioni teoriche.

Verifica Apprendimento

Esame scritto finale, eventualmente integrato da un elaborato/lavoro di gruppo da concordare con gli studenti.

Testi

Genetica Agraria. Autori: P.J. Russell, S.L. Wolfe, P.E. Hertz, C. Starr, B. McMillan. Editore: EdiSES

Contenuti

Cenni introduttivi di richiamo sulla struttura della cellula e dei suoi componenti, sul DNA e sulla replicazione, trascrizione e traduzione del materiale genetico. Mitosi e meiosi. Genetica mendeliana e non-mendeliana. La struttura dei geni e i diversi tipi di genomi (nucleare, mitocondriale, plastidiale). I metodi molecolari come base per studiare la biodiversità e l’importanza della biodiversità in agricoltura e nel settore agro-alimentare. Il germoplasma: cos’è, come si mantiene e la sua importanza in agricoltura e nella filiera agroalimentare. Il metodo del DNA barcoding e le sue applicazioni (es. per la tracciabilità e l’identificazione di frodi alimentari). I marker molecolari: cosa sono e quali sono quelli più utilizzati per i diversi gruppi di organismi. Le tecniche della PCR, dell’elettroforesi e del sequenziamento di Sanger. L’analisi delle sequenze nucleotidiche: strumenti bioinformatici e banche dati. Le analisi filogenetiche: come si costruiscono e come si interpretano gli alberi filogenetici e le loro applicazioni in agricoltura e nel settore agro-alimentare. L’approccio polifasico per la caratterizzazione degli organismi. Lo shotgun sequencing e i metodi basati sulle tecniche di high throughput sequencing (es. metabarcoding e metagenomica): in cosa consistono e i loro utilizzi in agricoltura e nel settore agro-alimentare. Le tecniche molecolari per la genetica di popolazione (es. microsatelliti, AFLP, SNPs) per capire la variabilità genetica e i risultati degli incroci. Le tecniche riguardanti l’espressione genica (es. RT-PCR). L’ingegneria genetica e le nuove tecniche genomiche (New Genomic Techniques, NGTs) in agricoltura (es. clonaggio molecolare; tecniche di transgenesi e cisgenesi; editing genomico mediante sistemi a nucleasi come CRISPR/Cas). Gli organismi geneticamente modificati (OGM): cosa sono, come si ottengono e il dibattito attuale su potenzialità e rischi. Il Miglioramento Genetico Vegetale: metodi tradizionali e metodi basati sulle NGTs a confronto.