 |
ELENA COSTI
Ricercatore Legge 240/10 - t.det.
Dipartimento di Scienze della Vita sede ex-Agraria
|
Insegnamento: Chemical ecology and trophic interaction in agroecosystems
Sostenibilita' integrata dei Sistemi Agricoli (Offerta formativa 2024)
Obiettivi formativi
Comprendere la complessità delle interazioni chimiche alla base della comunicazione intra e interspecifica e tra i diversi livelli trofici che compongono l'agroecosistema con l’obbiettivo di comprenderne l’importanza per una gestione sostenibile degli insetti fitofagi; acquisire la capacità di ideare, impostare e condurre prove sperimentali per lo studio delle interazioni tritrofiche con prove in olfattometro.
Prerequisiti
Entomologia
Programma del corso
Il numero di CFU per ciascuna attività del programma, che potrà variare in funzione al tempo di apprendimento degli studenti, sarà così articolato:
Selezione della pianta ospite (0.5 cfu, 4 ore)
Meccanismi di ricerca e orientamento verso le piante ospiti, segnali visivi e chimici, risposte visive alle caratteristiche della pianta ospite, risposte olfattive alle
piante ospiti e rilevamento dell'odore della pianta ospite. Chimica della pianta per la selezione della pianta ospite, metaboliti primari della pianta, metaboliti secondari della pianta, inibizione dell'alimentazione e della deposizione delle uova, marcatura dell'ospite.
Gli erbivori ascoltano i segnali della pianta ospite (0.5 cfu, 4 ore)
Effetti delle piante sugli insetti ed effetti degli erbivori sulle piante, Interazioni insetti-piante sopra e sotto il terreno, cascate trofiche, volatili emessi dalle piante indotti dagli erbivori, interazioni tra specie e plasticità fenotipica, Effetti top-down e bottom-up.
Comunicazione chimica negli insetti (0.25 cfu, 2 ore)
Allelochimici, kairomoni, sinomoni, feromoni, feromoni sessuali, feromoni sessuali in insetti non sociali, feromoni sessuali in insetti sociali, feromoni di aggregazione, feromoni di allarme, feromoni di traccia, idrocarburi negli insetti
Comportamento di foraggiamento basati su kairomoni nei nemici naturali (0.5 cfu, 4 ore)
Interazioni chimiche nei sistemi tri-trofici, ruolo dei volatili delle piante indotti dagli erbivori nella localizzazione a lungo raggio delle piante ospiti, localizzazione dell’ospite, ruolo dei kairomoni emessi dalla pianta ospite per la localizzazione e accettazione delle prede, uso di kairomoni nelle strategie di controllo biologico, uso di feromoni per l’attrazione e ritenzione in campo di nemici naturali, tecnica di attrazione e ricompensa, apprendimento associativo olfattivo per migliorare l'efficienza del comportamento di foraggiamento da parte di nemici naturali
Ecologia chimica degli insetti parassitoidi (0.5 cfu, 4 ore)
Volatili emessi da piante e parassitoidi, strategia di foraggiamento in un ambiente chimico complesso, parassitoidi e tracce dell'ospite, feromoni dei parassitoidi, ecologia chimica per il miglioramento dell'efficacia dei parassitoidi nel controllo biologico dei fitofagi
Indagini con olfattometro a Y (attività di laboratorio 1 cfu, 8 ore)
Elaborazione di quesiti scientifici e ipotesi sulle tematiche affrontate nel corso, ricerca bibliografica e sviluppo di un protocollo scientifico, conduzione di prove sperimentali in olfattometro, raccolta e analisi dei dati
Metodi didattici
Lezioni frontali in presenza (2 CFU): 16 ore di lezioni frontali sulle tematiche sopra descritte
Parte pratica in presenza (1 CFU): 8 ore che comprendono esercitazioni in laboratorio con esecuzione di prove sperimentali in olfattometro a Y.
L’insegnamento è erogato in lingua inglese. La frequenza non è obbligatoria, ma fortemente consigliata.
Il corso verrà erogato nella sede di Reggio Emilia, presso il Pad. Besta.
Testi di riferimento
Materiale didattico tratto dalle lezioni
Didactic material taken from the lessons.
Testi per approfondimenti:
Books for further information:
Bell, W.J., Cardé, R.T. (Eds.), 1984. Chemical Ecology of Insects. Springer US, Boston, MA. https://doi.org/10.1007/978-1-4899-3368-3
Wajnberg, E., Colazza, S., 2013. Chemical ecology of insect parasitoids. John Wiley & Sons, Ltd.
Price, P.W., Denno, R.F., Eubanks, M.D., Finke, D.L., Kaplan, I., 2011. Insect Ecology: Behavior, Populations and Communities, 1st ed. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511975387
Schoonhoven, L.M., Loon, J.J.A. van, Dicke, M., 2005. Insect-plant biology, 2nd ed. ed. Oxford University Press, Oxford; New York.
Verifica dell'apprendimento
Il corso prevederà
a) Esposizione e discussione dei risultati della prova sperimentale condotta in laboratorio ; b) prova orale finale di circa 30 minuti con tre domande sugli argomenti trattati nelle lezioni.
La fase a) consente di verificare la capacità di approfondimento, di ricerca e comprensione di testi e articoli scientifici relativi la tematica del corso, di verificare l’analisi critica e l’elaborazione di soluzioni innovative, l’uso appropriato della terminologia scientifica, la capacità di esecuzione di prove sperimentali e l’esposizione dei risultati;
La fase b) consente di accertare le conoscenze acquisite durante il corso, la comprensione delle tematiche trattate e la capacità di integrarle tra loro.
Gli esami si svolgono in presenza nell’arco del calendario didattico e per ogni appello gli studenti dovranno iscriversi utilizzando la piattaforma ESSE3.
Indicatori di valutazione della prova: Capacità di utilizzare le conoscenze (25%); Capacità di collegare le conoscenze (25%); Padronanza del linguaggio tecnico (15%); Capacità di discutere gli argomenti (20%); Capacità di approfondire gli argomenti (15%).
Risultati attesi
1. Conoscenza e comprensione: al termine del corso verranno acquisite conoscenze adeguate per la comprensione delle interazioni chimiche nei diversi livelli trofici presenti in un agroecosistema
2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: le conoscenze apprese consentiranno di comprendere il ruolo e l’importanza delle interazioni chimiche nella gestione dei fitofagi e nella corretta applicazione in campo di sistemi che ne sfruttino i principi
3. Autonomia di giudizio: le conoscenze apprese consentiranno di approfondire e acquisire nuove competenze in merito alla gestione sostenibile dei fitofagi di interesse agrario
4. Abilità comunicative: verrà incentivata e promossa la capacità di esprimere i concetti e conoscenze apprese con linguaggio appropriato ed essere in grado sostenere una discussione e preparare lavori specifici sugli argomenti trattati; durante le attività pratiche di laboratorio verrà stimolata la capacità di lavorare in gruppo ed interagire in ottica multidisciplinare.
5. Capacità di apprendimento: le attività descritte consentono di acquisire le conoscenze e gli strumenti metodologici indispensabili per potere autonomamente provvedere a un adeguato aggiornamento in futuro e di stimolare specifici approfondimenti della materia attraverso lo studio di testi specializzati,articoli scientifici e documenti multimediali.