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Stefano CASSANELLI
Ricercatore Universitario
Dipartimento di Scienze della Vita sede ex-Agraria
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Insegnamento: Miglioramento genetico
Scienze e tecnologie agrarie e degli alimenti (Offerta formativa 2024)
Obiettivi formativi
Il corso intende fornire allo studente le basi per la valutazione e lo sfruttamento della variabilità genetica nelle piante di interesse agrario al fine di ottenere un miglioramento della produttività e dei tratti qualitativi attraverso approcci basati sull’incrocio tradizionale e tecniche molecolari. Per il dettaglio degli obiettivi formativi del modulo di insegnamento si rimanda alla sezione relativa ai risultati di apprendimento attesi.
Prerequisiti
Nozioni di base di biologia vegetale (struttura e funzione della cellula, processi di divisione cellulare, strategie riproduttive), genetica e fisiologia vegetale. Fondamenti di statistica.
Programma del corso
Richiami alla genetica di popolazione e alla genetica quantitativa; ereditabilità genotipica e fenotipica, scomposizione della varianza e stima della ereditabilità; le risorse di variabilità del germoplasma e obiettivi del selezionatore: miglioramento genetico tratti qualitativi e quantitativi applicazione alle resistenze biotiche e abiotiche (0,5 CFU). Miglioramento genetico tramite programmi d’incrocio convenzionali per le specie allogame e autogame, costituzione di varietà ibride e metodi di propagazione vegetativa (2 CFU). Manipolazione della poliploidia; applicazione delle tecniche in vitro: micropropagazione, formazione dei doppi aploidi; superamento delle barriere d’incrocio interspecifiche: ibridi somatici, tecnica di recupero dell’embrione (1 CFU). Strategie di genetica diretta e indiretta nel miglioramento genetico applicate alla mutagenesi chimico-fisico e mutagenesi inserzionale; modificazioni genetiche mirate al singolo gene: tecniche di editing del genoma ed a interferenza dell’ RNA (1 CFU). Miglioramento assistito dai marcatori: marcatori molecolari e sviluppo di mappe di marcatori, mappaggio dei QTLs, introduzione alla selezione assistita dai marcatori (MABC, MARS e gene pyramyding) e la selezione genomica (1,5 CFU).
Metodi didattici
Gli argomenti del corso saranno trattati con l’ausilio di presentazioni in Power Point, mediante descrizione e discussione di casi studio. Le lezioni saranno di didattica frontale, in presenza, in italiano e con frequenza facoltativa.
Testi di riferimento
Presentazioni Power Point del Docente.
Barcaccia- Falcinelli
Genetica e genomica Vol. II
Miglioramento genetico
Liguori editore 2005
Lorenzetti F., Albertini E., Frusciante L., Rosellini D., Russi L., Tuberosa R., Veronesi F.
Miglioramento genetico delle piante agrarie
Editore: Edagricole-New Business Media (19 aprile 2018)
ISBN-13: 978-8850655090
Verifica dell'apprendimento
Le competenze acquisite dallo studente così come le sue capacità di comunicarle saranno valutate attraverso una prova orale della durata di circa 30 minuti, durante la quale saranno formulate tre domande inerenti a contenuti di base del corso con difficoltà di risposta crescente. Inoltre verrà valutata la capacità dello studente di discutere argomenti più specifici e di operare collegamenti autonomi fra i diversi temi trattati.
L’attribuzione del voto finale è espressa in trentesimi con una soglia minima fissata in 18/30.
La mancanza di una conoscenza dei contenuti minimi del corso e/o l’incapacità di affrontare i quesiti proposti con una adeguata competenza linguistica tecnico-scientifica, determinerà una valutazione insufficiente della prova.
Il punteggio finale rifletterà in maniera progressiva il diverso raggiungimento delle conoscenze e delle abilità comunicative fissate dall’insegnamento così come segue:
18-20: conoscenza elementare dei temi proposti, sufficienti abilità espressive;
21-23: conoscenza di base priva di elementi di approfondimento; espressione non sempre appropriata;
24-26: conoscenza buona, elementi di approfondimento stimolati solo su richiesta ulteriore del docente con risposte non sempre complete e dettagliate;
27-29: conoscenze molto buone e soddisfacenti; abilità espressive e argomentazione adeguate e ben articolate in maniera autonoma;
30 e 30 e lode: conoscenze solide, complete e adeguate, applicazione critica nell’esposizione dei metodi e degli argomenti, abilità espressive mature con adozione di un linguaggio tecnico-scientifico sempre appropriato.
Risultati attesi
Conoscenza e capacità di comprensione: tramite l’elaborazione dei dati sperimentali e la discussione di casi studio proposti durante il corso, lo studente avrà acquisito competenze relative alle strategie di miglioramento genetico. In particolare:
A. Lo studente sarà in grado di conoscere le basi dell'ereditarietà dei caratteri quantitativi, le sorgenti spontanee e indotte di variabilità genetica e i problemi che sono si presentano nel corso dei processi di selezione artificiale. Questi concetti vengono acquisiti attraverso esempi volti a familiarizzare lo studente con l'utilizzo del metodo sperimentale ai fini della validazione dei dati osservati.
B. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente sarà in grado di operare la scelta dello schema di miglioramento genetico più adeguato al modello sperimentale oggetto della selezione.
C. Autonomia di giudizio: lo studente saprà verificare in itinere l’andamento della risposta di selezione in funzione della strategia di selezione genetica adottata.
D. Abilità comunicative: attraverso l’esposizione in aula di casi studio, lo studente acquisirà la capacità di esporre l’obiettivo di miglioramento genetico prefissato, individuando i punti di forza e di debolezza della strategia di miglioramento genetico prescelta; di descrivere e interpretare i dati ottenuti e di sostenere una discussione critica circa i risultati conseguiti con linguaggio tecnico-scientifico conciso ed appropriato.
E. Capacità di apprendimento: capacità di adeguare le competenze acquisite durante il corso al continuo sviluppo delle tecniche di miglioramento genetico avanzato.