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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 conoscenze relative alle metodologie di genetica formale e molecolare utilizzate per il miglioramento genetico di specie vegetali di interesse agrario.
Prerequisiti
Elementi di base di genetica generale.
Programma del corso
La natura dei caratteri quantitativi. Metodi statistici per l'analisi dei caratteri quantitativi. Componenti della variabilità fenotipica. Stima dell'ereditabilità in senso lato e in senso stretto. Relazioni genotipo-fenotipo, espressività e penetranza, ipotesi della dominanza, sovradominanza e pseudo-sovradominanza, effetti epigenetici. Fonti di biodiversità per il miglioramento genetico. Selezione artificiale e stima della risposta alla selezione. Schemi di incrocio adottati per il miglioramento genetico di specie prevalentemente allogame e autogame. Selezione delle linee parentali e stima della attitudine alla combinazione generale e specifica. Maschiosterilità genetica, citoplasmatica e genetico-citoplasmatica. Miglioramento genetico di specie a propagazione agamica. Selezione clonale; incrocio tra cloni e selezione. Selezioni ricorrenti. Varietà sintetiche. Basi genetiche dell'eterosi e costituzione degli ibridi intraspecifici. Il concetto di EBN e strategie in-vivo e in-vitro per il superamento delle barriere genetiche che limitano gli incroci interspecifici. Miglioramento genetico mediante manipolazione del livello di ploidia. Miglioramento genetico attraverso mutagenesi casuale con metodi fisici-chimici (metodiche di TILLING). Mutagenesi inserzionale tramite T-DNA e trasposoni. Mutagenesi mirata basata sul gene editing e tecniche ad interferenza di RNA. I marcatori molecolari, costruzione delle mappe di marcatori e di associazione marcatori e loci che controllano i caratteri quantitativi (QTLs). Selezione assistita dai marcatori (MAS).
Metodi didattici
48 ore di lezioni frontali suddivise in 24 moduli di due ore durante le quali l'illustrazione orale degli argomenti sarà affiancata da presentazioni in power point che saranno messe a disposizione degli studenti su Dolly e sulla piattoforma Teams.
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, 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.