Università degli Studi di Perugia

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Insegnamento: Miglioramento genetico avanzato applicato alle piante e agli animali

Corso di laureaCorso di laurea in Biotecnologie agrarie e ambientali [LM-7 ] D. M. 270/2004
SedePerugia
CurriculumBiotecnologie agrarie e ambientali - Regolamento 2016
ResponsabileDaniele Rosellini
Moduli
Prerequisiti

Le conoscenze necessarie sono biologia vegetale, genetica di base e biologia molecolare di base. Conoscenze di agronomia, coltivazioni e zootecnia, se non già possedute, sono fornite nell'ambito del corso di Laurea Magistrale

Modalità di valutazione

La valutazione consiste in un esame orale finale, della durata media di 30-40 minuti. La frequenza e partecipazione attiva alla lezioni e alle esercitazioni fanno anche parte della valutazione.

Statistiche voti esami

Gli studenti che hanno frequentato regolarmente hanno finora superato l'esame quasi sempre al primo tentativo, con una votazione media di 27-28/30

Calendario prove esame

Predisposto dal Dipartimento entro l'nizio delle lezioni: si veda sito web del Dipartimento www.agr.unipg.it e il SOL

Unità formative opzionali consigliate

Nessuna

Modulo: Miglioramento genetico avanzato applicato agli animali

DocenteSimone Ceccobelli
TipologiaAttività formative caratterizzanti
AmbitoDISCIPLINE BIOTECNOLOGICHE GENERALI
SettoreAGR/17
CFU6
Modalità di svolgimentoConvenzionale
Programma

Introduzione: importanza delle biotecnologie nel settore zootecnico. Principali problematiche applicative delle tecnologie avanzate nell'allevamento degli animali in produzione zootecnica: differenze rispetto all'ambito vegetale, costi e limiti etici. Richiami di miglioramento genetico degli animali in produzione zootecnica. Biotecnologie della riproduzione. Fondamenti di anatomia e fisiologia dell'apparato riproduttore degli animali di interesse zootecnico. Le tecnologie: inseminazione artificiale (IA), sincronizzazione dei calori, embryo transfer, MOET, embryo splitting, vitrificazione embrionale, sessaggio del seme, fecondazione in vitro (FIVET), ovum pick-up, iniezione intra-citoplasmatica dello spermatozoo (ICSI), clonazione e trapianto nucleare, salvataggio genetico. Applicazioni: riduzione dell'intervallo generazionale, incremento del progresso genetico, incremento della capacità riproduttiva, conservazione della biodiversità animale.
Biotecnologie molecolari e loro applicazione in zootecnia. La Citogenetica animale: tecnologia e sue applicazioni. Le tecnologie: DNA fingerprinting, tecniche basate sulla PCR, marcatori molecolari micro satelliti e SNPs, linkage analysis, gene transfer, real time PCR, ecc. Applicazioni in zootecnia: analisi di parentela, studi evoluzionistici e di filogenesi delle razze, identificazione di caratteri utili e/o deleteri per le produzioni, sessaggio degli embrioni, identificazione QTLs, Marker Assisted Selection, introgressione genica assistita, transgenesi animale, utilizzo di strumenti molecolari per la tutela e la salvaguardia della biodiversità animale, tracciabilità molecolare degli alimenti di origine animale. Utilizzo dei marcatori SNPs per approcci selettivi ed etnologici (genome wide selection e studio di geni candidati). Indicizzazione molecolare dei riproduttori.

Supplement

Importanza delle biotecnologie nel settore zootecnico, differenze con il settore vegetale. Principali biotecnologie della riproduzione degli animali e loro applicazioni. Principali biotecnologie molecolari e loro applicazione in zootecnia.

Metodi didattici

Il corso è organizzato nel seguente modo:


-lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del corso;


-esercitazioni in laboratorio con svolgimento individuale dell'attività pratica da parte degli studenti. Verranno affrontati i seguenti argomenti:
Analisi macroscopiche e microscopiche del materiale seminale finalizzate all'acquisizione di abilità necessarie alla valutazione della fertilità di un riproduttore. Tecniche di salvataggio genetico e recupero di ovociti ed embrioni.
Esercitazioni pratiche presso il laboratorio seme del Centro genetico ANABIC.
Analisi molecolari, basate sulla PCR, per l'individuazione di geni utili e/o deleteri per la selezione, per il sessaggio degli embrioni e per la tracciabilità molecolare degli alimenti di origine animale.

-visite di istruzione
Visita guidata al Laboratorio di Genetica e Servizi e ai laboratori di tecnologie della riproduzione AVANTEA - Cremona

Testi consigliati

G. Sali, Manuale di teriogenologia bovina, Edagricole, 1996
R. Renneberg, Biotechnology for Beginners, Academic press, 2007

Risultati apprendimento

Obiettivi del corso sono quelli di fornire le necessarie competenze per poter applicare le principali biotecnologie applicate al settore dell'allevamento degli animali di interesse zootecnico.
Più precisamente l'insegnamento si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base dell'anatomia e fisiologia dell'apparato riproduttore degli animali domestici. Verranno quindi fornite tutte le conoscenza necessarie per poter mettere in atto le principali biotecnologie riproduttive praticate nelle specie di interesse zootecnico anche in considerazione delle loro potenzialità nell'ambito dell'attività di miglioramento genetico animale.
Saranno infine affrontati gli aspetti relativi alle più recenti e moderne applicazioni delle biotecnologie molecolari alle pratiche di selezione e miglioramento genetico di tutte le specie da reddito.


Le principali abilità acquisite dallo studente al termine del corso saranno:


-conduzione di analisi di laboratorio del materiale seminale dei riproduttori;


-conduzione di analisi molecolari in laboratorio a partire da matrici biologiche animali;


-utilizzo di strumenti biotecnologici (riproduttivi e molecolari) per la pianificazione e attuazione delle principali strategie di miglioramento genetico animale.

Periodo della didattica

Dal 01 marzo 2017 al  26 maggio 2017 (CDP del 07/04/2016)

Calendario della didattica

http://dsa3.unipg.it/didattica/informazioni-per-studenti/lezioni/calendario-delle-lezioni/

Attività supporto alla didattica

Presentazioni power point delle lezioni disponibili on line nella piattaforma di Teledidattica UniStudium.

Lingua di insegnamentoItaliano
Frequenza

Facoltativa ma fortemente consigliata

Sede

Aula da definire del Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Ambientali

Ore
Teoriche
52
Pratiche
2
Studio individuale
96
Didattica Integrativa
0
Totale
150
Anno1
PeriodoII semestre
NoteDati attualmente non disponibili
Orario di ricevimento

Lunedì e Giovedì ore: 15-17, salvo impegni istituzionali.

E' possibile concordare appuntamenti per posta elettronica (simone.ceccobelli@unipg.it)

Sede di ricevimento

Unità di Ricerca di Scienze Zootecniche del Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Ambientali

Codice ECTS2016 - 5496

Modulo: Miglioramento genetico avanzato applicato alle piante

DocenteDaniele Rosellini
TipologiaAttività formative caratterizzanti
AmbitoDISCIPLINE BIOTECNOLOGICHE GENERALI
SettoreAGR/07
CFU6
Modalità di svolgimentoConvenzionale
Programma

Questo corso ha l'obiettivo di fornire agli studenti una conoscenza approfondita dei metodi di miglioramento genetico, delle tecniche avanzate per l'ingegneria genetica applicati alle piante e delle principali biotecnologie applicate al settore dell'allevamento degli animali di interesse zootecnico. Le conoscenze acquisite dagli studenti nel corso della laurea triennale in biotecnologie vengono completate sotto tre aspetti.
Il primo è quello della teoria della selezione e della sua applicazione al miglioramento genetico delle piante agrarie. Verranno infatti presi in esame la natura della variabilità genetica presente nelle popolazioni vegetali, gli obiettivi e i metodi di miglioramento genetico applicati alle piante autogame, allogame e a propagazione vegetativa.
Il secondo è quello dei metodi e delle tecniche dell'ingegneria genetica avanzata, considerando sia le basi teoriche che le opzioni tecniche oggi disponibili. Questi argomenti verranno trattati alla luce della letteratura scientifica recente.

Lezioni frontali
Natura della variabilità genetica delle popolazioni vegetali, struttura delle popolazioni e strategie per il suo sfruttamento; miglioramento genetico delle piante prevalentemente autogame (selezione massale, selezione per linea pura, incrocio e utilizzazione delle progenie segreganti mediante metodo pedigree, per popolazione riunita, single seed descent, selezione genealogico-massale, reincrocio); miglioramento genetico delle piante prevalentemente allogame (selezione tra ecotipi, selezione massale, selezione ricorrente, selezione fenotipica, miglioramento per popolazioni, prove di progenie, varietà sintetiche, ibridi); miglioramento genetico delle piante a propagazione vegetativa.
Ingegneria genetica delle piante; Cisgenesi; trasformazione genetica del genoma plastidiale;  espressione ottimale dei geni introdotti nelle piante: promotori naturali e artificiali; silenziamento genico; marcatori selezionabili e problematiche collegate al loro uso; marcatori alternativi e piante marker-free; gene targeting e genome editing.

Lettura in classe di articoli scientifici in lingua inglese

Supplement

Variabilità genetica delle popolazioni. Miglioramento genetico avanzato delle piante. Ingegneria genetica. Gene targeting e genome editing. Espressione dei transgeni. Marcatori selezionabili. Lettura articoli scientifici. Esercitazioni di bioinformatica.

Metodi didattici

Lezioni con presentazioni powerpoint, esercitazioni in aula informatica, attività di lettura e interpretazione di lavori scientifici recenti in lingua inglese. Visite didattiche

Testi consigliati

Materiale fornito dal docente (presentazioni power point e altro) disponibile via web

Risultati apprendimento

Conoscenze (sapere)


1. Elementi di biologia della riproduzione delle piante


2. Analisi dell'entità e natura genetica della variabilità nelle popolazioni vegetali
3. Metodi di miglioramento genetico delle piante prevalentemente autogame
4. Metodi di miglioramento genetico delle piante prevalentemente allogame
5. Metodi di miglioramento genetico delle piante prevalentemente a propagazione vegetativa
6. Metodi e tecniche per l'ingegneria genetica delle piante
7. Gene targeting e genome editing nelle piante
8. Promotori per l'ottimizzazione dell'espressione dei geni nelle piante
9. Tecniche moderne di ingegneria genetica: marcatori selezionabili alternativi e piante marker-free



Abilità (saper fare)
1. Analizzare la variabilità genetica nelle piante
2. Definire gli obiettivi di miglioramento genetico
3. Scegliere i metodi di miglioramento genetico in funzione del materiale e degli obiettivi
4. Valutare criticamente il toolbox per l'ingegneria genetica delle piante
5. Analizzare eventi transgenici in funzione dell'impatto sul genoma
6. Scegliere le strategie per minimizzare tale impatto

Periodo della didattica

Orientativamente 1 marzo - 25 maggio

Calendario della didattica

Sarà fornito il primo giorno di lezione

Attività supporto alla didattica

Nessuna

Lingua di insegnamentoItaliano
Frequenza

Facoltativa, vivamente consigliata per mancanza di un libro di testo.

Sede

Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Ambientali - DSA3

Ore
Teoriche
52
Pratiche
2
Studio individuale
96
Didattica Integrativa
0
Totale
150
Anno1
PeriodoII semestre
Note

Contatto: Daniele Rosellini Tel.: 075 5856211, E-mail: daniele.rosellini@unipg.it

Orario di ricevimento

Durante i periodi delle lezioni, venerdi' dalle 9 alle 12.
In tutti gli altri periodi, su appuntamento (075 5856211, daniele.rosellini@unipg.it)

Sede di ricevimento

Dipartimento di Scienze Agrarie Alimentari e Ambientali, Unità di ricerca Genetica Agraria e Biotecnologie Genetiche, Borgo XX giugno 74 (nel mio ufficio)

Codice ECTS2016 - 5495

Info pagina

Referenti di sezione

Prof. Massimiliano Marianelli
(Delegato per il settore Didattica)

Dott. David Ranucci
(Delegato per il settore Alta formazione)

Prof.ssa Floriana Falcinelli
(Delegato per il settore E-learning)


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