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    Pasqualina WOODROW

    Insegnamento di BIOTECNOLOGIE VEGETALI

    Corso di laurea in SCIENZE AMBIENTALI

    SSD: BIO/04

    CFU: 6,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 48,00

    Periodo di Erogazione: Primo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    ITALIANO

    Contenuti

    Cellula Vegetale, caratteristiche generali. Ruolo degli ormoni vegetali.
    Colture cellulari vegetali e tecniche di trasferimento genico. Rigenerazione di piante intere. Piante transgeniche. Manipolazione di specifici caratteri di interesse: potenzialità.

    Testi di riferimento

    Pasqua et al. - Biologia cellulare e Biotecnologie vegetali – Piccin Padova 2011
    Rao R e Leone A-Biotecnologie e Genomica delle Piante. Idelson-Gnocchi 2014

    Obiettivi formativi

    L'obiettivo del corso è quella di fornire allo studente un'approfondita preparazione in biologia vegetale, con particolare riferimento agli aspetti molecolari e cellulari, e competenze sulle più avanzate applicazioni delle biotecnologie ai sistemi vegetali.
    Le conoscenze acquisite durante il corso forniranno solide conoscenze sull’utilizzo degli organismi vegetali, allo scopo di migliorarne e/o modificarne il comportamento e le capacità produttive, sia in termini qualitativi che quantitativi.

    Prerequisiti

    Conoscenze e abilità acquisite nei corsi di Botanica, Chimica organica, Genetica generale e Biologia Molecolare

    Metodologie didattiche

    Il corso è strutturato in lezioni teoriche frontali. In particolare sono previste 48 ore di didattica frontale (6 CFU). Le lezioni si svolgono bisettimanalmente in aula e l’esposizione avviene mediante l’utilizzo di diapositive power-point e delle esercitazioni pratiche sulla preparazione di campioni vegetali. Gli studenti avranno la possibilità di interagire costantemente con il docente grazie all’app SunMobile Vanvitelli e al ricevimento con gli studenti

    Metodi di valutazione

    Per aiutare lo studente a verificare in itinere il proprio livello di preparazione, il syllabus delle lezioni comprensivo di domande simili a quelle che costituiranno l’esame orale viene fornito di volta in volta e verranno organizzate due prove scritte di verifica dell’apprendimento intercorso.

    Altre informazioni

    PER CONTATTARE IL DOCENTE PROF. Woodrow SCRIVERE A: Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.
    INSERIRE NELL'OGGETTO DELLA MAIL: STUDENTE DI Biotecnologie vegetali

    Programma del corso

    -La cellula vegetale e i suoi genomi.Organelli cellulari. Genoma nucleare. Genoma degli organelli citoplasmatici. regolazione dell'espressione genica. Regolazione traduzionale e post-traduzionale. Epigenetica ed epigenomica.
    -Analisi del genoma nucleare delle pinte: struttura espressione e funzioni. Sequenziamento del DNA.
    - Le colture in vitro di cellule, tessuti e organi di pianta. Plasticità e totipotenza. Terreni di coltura. Nutrienti minerali e organici. Ormoni vegetali. Coltura di cellule vegetali e protoplasti. Micropropagazione. Differenziamento. Fecondazione in vitro e coltura di embrioni somatici.
    -Trasformazione genetica delle piante.Metodi di trasformazione. Plasmide Ti di Agrobacterium tumefaciens. Plasmide Ri. Vettori di espressione. Promotori. Geni marcatori e geni reporter. Vettori binari e cointegrati Trasformazione genetica con metodi diretti. Trasformazione del genoma plastidiale. Ibridazione somatica.
    -Incremento della resistenza agli insetti dannosi. Bacillus thuringensis e proteine ad attività antiinsetticida. Espressione delle proteine CRY. Conseguenze dell'uso delle piante Bt.Casi studio. Difese endogene della pianta contro gli insetti dannosi:costitutive e inducibili, dirette e indirette. Potenziamento delle difese endogene della pianta contro gli insetti dannosi.
    -Tolleranza agli erbicidi. La lotta alle erbe infestanti. Controllo della flora infestante nell'agricoltura moderna. Gli erbicidi. Sviluppo di piante tolleranti agli erbicidi. Sovraespressione della proteina bersaglio. Mutazione della proteina bersaglio. Detossificazione dell'erbicida utilizzando un gene estraneo.Tolleranza alla fosfinotricina e glifosato.Sovraespressione della proteina bersaglio.
    -Controllo delle patologie delle piante coltuvate. Gli agenti fitopatogeni. Virus, viroidi delle piante. Batteri e fitoplasmi. Funghi fitopatogeni. Lotta alle malattie. Lotta biologica e integrata.. Interazioni molecolari pianta patogeno. Difese costitutive ed inducibili. Elicitori. Basi genetiche della resistenza. Teoroa gene for gene. Interazione pianta. Piante transgeniche tolleranti alle malattie. Casi studio. Biotecnologie per la diagnosi delle malattie nelle piante.-virus. Riduzione del danno da inquinamento ambientale. Inquinanti organici ed inorganici.. Fitorisanamento da metalli pesanti e composti organici.. Meccanismi molecolari e cellulari coinvolti nel fitorisanamento. Modifica della composizione della parete cellulare e della rizosfera. Trasformazione enzimatica degli inquinanti. Espressione di transgeni in planta per il fitorisanamento.
    Miglioramento della qualità delle piante di interesse alimentare e industriale. Sostanze nutraceutiche e alimenti funzionali. Ingegneria genetica e metabolica del metabolismo primario e secondario.
    Le piante come biofabbriche per la produzione di molecole di interesse industriale. Molecular Farming. Classi di molecole ottenute dal molecular farming: Biofarmaceutici, antigeni e anticorpi. Biopolimeri Casi studio.
    Produzione di biocombustibili e biocarburanti di prima e seconda generazione..
    Tecnologie genetiche per la tracciabilità nelle filiere agroalimentari. Tecniche di analisi del DNA nella filiera agroalimentare. Identificazione degli OGM.Autorizzazione degli OGM nella UE.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    Plant cell, general characteristics. Role of plant hormones.
    Plant cell cultures and gene transfer techniques. Regeneration of whole plants. Transgenic plants:T. Manipulation of specific characters of interest: potentiality.

    Textbook and course materials

    Pasqua et al. - Biologia cellulare e Biotecnologie vegetali – Piccin Padova 2011
    Rao R e Leone A-Biotecnologie e Genomica delle Piante. Idelson-Gnocchi 2014

    Course objectives

    The aim of the course is to provide the student with an in-depth preparation in plant biology, with particular reference to molecular and cellular aspects, and skills on the most advanced applications of biotechnology to plant systems.
    The knowledge acquired during the course will provide solid knowledge on the use of plant organisms, in order to improve and / or modify their behavior and production capacities, both in qualitative and quantitative terms.

    Prerequisites

    Knowledges and skills learned in the course of Botany, Organic chemistry, Genetics, Molecular Biology

    Teaching methods

    The course consists of theoretical lessons. in detail, the course load is 48 hours (6 ECTS). The lessons will be held twice a week in the classroom using power-point slides and a practicum regarding the preparation of plant tissues will also being held. Students will have the opportunity to interact constantly with the professor of the course thanks to the SunMobile Vanvitelli app and student reception

    Evaluation methods

    In order to help students to assess their level of preparation, the syllabus of the lessons including questions similar to those will be used for oral exams will be provided at the end of each lesson. Two written tests of learning verification will be organized.

    Other information

    IN ORDER TO CONTACT PROF. Woodrow WRITE TO: Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

    INSERT IN THE SUBJECT LINE OF THE EMAIL: STUDENT OF Plant BIOTECHNOLOGY

    Course Syllabus

    Plant cell and its genomes. Cellular organs. Nuclear genome. Cytoplasmic Genome. Regulation of gene expression. Translational and post-translational regulation. Epigenetics and epigenomics.
    -Analysis of the nuclear genome: expression structure and functions. DNA sequencing.
    - In vitro culture of cells, tissues and plant organs. Plasticity and totipotency. Culture media. Mineral and organic nutrients. Plant hormones. Culture of plant cells and protoplasts. Micropropagation. Differentiation. In vitro fertilization and somatic embryo cultures.
    - Genetic transformation of plants. Transformation methods. Ti plasmid of Agrobacterium tumefaciens. Plasmid Ri. Expression vectors. Promoters. Marker genes and reporter genes. Binary and cointegrated vectors Genetic transformation with direct methods. Transformation of the plastidial genome. Somatic hybridization.
    -Increased resistance to harmful insects. Bacillus thuringensis and proteins with anti-insecticidal activity. Expression of CRY proteins. Consequences of the use of plants Bt. Case studies. Endogenous defenses of the plant against harmful insects: constitutive and inducible, direct and indirect. Strengthening the plant's endogenous defenses against harmful insects.
    - Herbicide tolerance. The fight against weeds. Weed control in modern agriculture. Herbicides. Development of herbicide tolerant plants. Overexpression of the target protein. Mutation of the target protein. Detoxification of the herbicide using a foreign gene. Tolerance to phosphinothricin and glyphosate. Overexpression of the target protein.
    - Control of pathologies of cultivated plants. Phytopathogenic agents. Viruses, plant viroids. Bacteria and phytoplasmas. Phytopathogenic mushrooms. Fight against disease. Biological and integrated fight. Pathogenic plant molecular interactions. Constitutive and inducible defenses. Elicitors. Genetic basis of resistance. Teoroa gene for gene. Plant interaction. Disease tolerant transgenic plants. Case studies. Biotechnology for the diagnosis of diseases in plants .- Virus. Reduction of damage from environmental pollution. Organic and inorganic pollutants .. Phytoremediation of heavy metals and organic compounds . Molecular and cellular mechanisms involved in phytoremediation. Change in the composition of the cell wall and rhizosphere. Enzymatic transformation of pollutants. Expression of transgenes in planta for phytoremediation.
    Improvement of the quality of plants of food and industrial interest. Nutraceutical substances and functional foods. Genetic and metabolic engineering of primary and secondary metabolism.
    Plants as biofactories for the production of molecules of industrial interest. Molecular Farming. Classes of molecules obtained from molecular farming: Biopharmaceuticals, antigens and antibodies. Biopolymers Case studies.
    Production of biofuels and first and second generation biofuels ..
    Genetic technologies for traceability in agri-food chains. DNA analysis techniques in the agri-food chain. Identification of GMOs. Authorization of GMOs in the EU.

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