Università degli Studi di Perugia

• Botanica ambientale applicata
• Ecofisiologia vegetale

Saranno tenute delle valutazioni in itinere e una prova orale finale

30 gennaio 2014; 7-20 febbraio 2014

Lezioni frontali:
Embriogenesi nelle piante: le fasi precoci dell'embriogenesi e definizione dell'organizzazione della pianta. I meccanismi molecolari dell'embriogenesi e controllo del destino delle differenti porzioni dell'embrione; aspetti cito-istologici e molecolari dell'accrescimento embrionale. Importanza dello studio dei mutanti per comprendere i meccanismi molecolari dell'embriogenesi.
Il seme: sviluppo dell'endosperma; tessuti di riserva vicarianti l'endosperma. Il significato delle sostanze di riserva. Importanza dei tegumenti seminali. Aspetti nutrizionali del seme in via di sviluppo; (1 CFU).
Concetto di totipotenza e plasticità della cellula vegetale; suo destino in funzione della posizione. I meristemi (significato, tipi e funzionamento). Caratteristiche citologiche del meristema radicale e del meristema caulinare; regolazione della proliferazione cellulare e dello sviluppo. Coordinamento tra proliferazione e distensione cellulare nella organogenesi; controllo della distensione cellulare e della differenziazione cellulare; gli organuli cellulari coinvolti nel fenomeno (1 CFU).
L'induzione alla fioritura e il controllo della differenziazione degli organi fiorali; microsporogenesi, megasporogenesi e gametogenesi. Impollinazione e fasi pregamiche con i fenomeni di incompatibilità sporofitica e/o gametofitica; lo sviluppo del tubetto pollinico e la doppia fecondazione (1 CFU).
Fase post-antesica e sviluppo del frutto dal punto di vista cito-istologico. Differenti tipi di frutto; fenomeni apomittici, la partenogenesi e la partenocarpia. Basi citologiche della propagazione (1 CFU).
Lezioni teorico-pratiche (2 CFU)
Metodi strumentali per monitorare la crescita di un organismo/organo (dimensioni, peso fresco, secco, numero e grandezza delle cellule). Esecuzione di protocolli di allestimento del materiale vegetale per indagini cito-istologiche con la microscopia ottica ed elettronica (prelievo, fissazione, inclusione e sezionamento). Protocolli di inclusione in paraffina e resine epossidiche. Tecniche cito-istochimiche, di ibridazione in situ e tecniche di immunolocalizzazione.
Allestimento dei preparati cito-istologici, utilizzando microtomi ed ultramicrotomi (allestimento di sezioni semifini e fini con ultramicrotomo Reichert OmU2). La fase di allestimento dei preparati per la MO ed elettronica si realizzerà nel laboratorio di Anatomia e Citologia del Dip. di Biologia applicata, le indagini in microscopia ottica (in campo chiaro ed epifluorescenza) si terranno nel Polo didattico di Microscopia della Facoltà, mentre le indagini in ME si terranno al CUME dell'Ateneo.

Embriogenesi nelle piante. Il seme e i tessuti di riserva. I meristemi e l'organizzazione primaria e secondaria del corpo della pianta. Le Cormofite. I principali eventi della crescita riproduttiva; dall'induzione fiorale allo sviluppo degli organi fiorali. Pregamia e fecondazione. Formazione del frutto; tipi di frutto.

Lezioni frontali e Lezioni teorico-pratiche
Il docente terrà un ciclo di Lezioni pratiche, per 1 CFU, in lingua inglese.
Verifica in itinere orale

1. Elementi di Biologia, dello sviluppo delle piante. Altamura, Biondi, Colombo Guzzo (EdiSES, Napoli 2007).
2. Fisiologia vegetale. L Taiz, E Zeiger. Piccin Nuova Libraria S.p.A Editore (2002).
3. Il docente fornirà Appunti del corso in Power point ed articoli in lingua inglese (PDF), su argomenti trattati durante le lezioni.

Lo studente andrà acquisire conoscenze sulle differenti fasi dello sviluppo delle Cormofite. In particolare approfondirà i concetti di seme-frutto, embriogenesi, nonché tipi e significato delle sostanze di riserva contenute nel seme. Si forniranno ulteriori conoscenze sulla funzione e le caratteristiche dei meristemi e dei tessuti vegetali nonché sull'organizzazione del corpo della pianta. Saranno trattati in modo approfondito, gli aspetti citologici e molecolari, i principali eventi della crescita vegetativa e riproduttiva, partendo dall'induzione fiorale, attraverso lo sviluppo degli organi fiorali, l'impollinazione, la fecondazione e la formazione e sviluppo del frutto. Saranno "classificati" i differenti tipi di frutto e approfondite le conoscenze delle caratteristiche cito-istologiche, evolutive ed ecologiche di quest'organo.

Secondo l'organizzazione didattica riportata nel Manifesto degli Studi AA 2013-14; Inizio lezioni Ottobre 2013, termine lezioni gennaio 2014

Il Modulo si organizzerà con Lezioni Teoriche e lezioni pratiche in linea con quanto riportato nel Calendario delle lezioni.
Le lezioni si alterneranno con il modulo "Ecofisiologia vegetale".

Durante le Lezioni Pratiche il Docente sarà affiancato da un Dottore di Ricerca per la realizzazione delle tecniche Cito-Istochimiche, Immunologiche e di Ibridazione in situ

Si auspica che lo studente segua almeno l'80% delle attività didattiche

Strutture didattiche della Facoltà di Agraria. Visite alle strutture del Centro di microscopia

Orario di ricevimento: Lunedì, mercoledì e venerdì, dalle ore 9.30 alle ore 11, salvo impegni accademico/didattici

4 CFU Lezioni frontali:
1 - Fotosintesi e resa fotosintetica: regolazione e riparazione dell'apparato fotosintetico; resa quantica; regolazione del ciclo fotosintetico di riduzione del carbonio (ciclo PCR); fotorespirazione e produzione; metabolismo di piante C4 e CAM: significato ecologico, considerazioni; ripartizione dei fotosintati tra sink diversi.
2 - Respirazione cellulare: come utilizzare l'energia accumulata nei fotoassimilati; vie di ossidazione dei fotoassimilati; formazione di scheletri di carbonio per le biosintesi; velocità di respirazione dipendente da sviluppo e stato metabolico della pianta; velocità di respirazione e condizioni ambientali.
3 - Assimilazione dell'azoto: fissazione biologica dell'azoto; organicazione dell'azoto assimilato; relazione tra azoto e produttività di piante coltivate.
4 - Assimilazione del carbonio e produttività: bilanciamento tra fotosintesi e respirazione; fattori che influenzano la produttività (luce, anidride carbonica, temperatura, acqua, nutrienti, caratteristica della copertura vegetale); produttività primaria.
5 - Influenza della temperatura sulla crescita e distribuzione delle piante: dormienza della gemma e del seme; risposte a cambiamenti di temperatura; influenza della temperatura sulla crescita e distribuzione delle piante.
6 - Stress abiotici e biotici che limitano la produzione: tipi di risposte agli stress; stress abiotici (idrico, basse o alte temperature, salino, inquinamento); stress biotici: riconoscimento del patogeno, risposte;fisiologia di particolari ecosistemi.
7 - La pianta come sorgente di metaboliti secondari: fisiologia e ruolo ecologico delle quattro maggiori classi di metaboliti secondari: terpenoidi, glicosidi, fenilpropanoidi, alcaloidi.

2 CFU Esercitazioni ed altro:
0,5 CFU Esercitazioni in laboratorio: fotosintesi e resa fotosintetica;
0,5 CFU Esercitazioni in aula: verifiche sull'apprendimento con domande a risposta multipla o aperta su argomenti svolti durante le lezioni frontali;
1 CFU Discussione in aula di "casi studio" su stress ambientali, nutrizione azotata, sistema ormonale, fotosintesi.

Principi dell'attività della cellula vegetale e suoi fondamentali processi fisiologici. Applicazione delle conoscenze per pianificare e sviluppare progetti biotecnologici applicati all'ambiente e alle produzioni vegetali.

Lezioni frontali, esercitazioni, seminari.

1. Fisiologia vegetale. W.G. Hopkins, N.P.A, Hüner. McGraw-Hill Co., Milano, 2008
2. Fisiologia vegetale. Taiz L., Zeiger E. Piccin, Padova, 2009

Lo studente acquisirà conoscenze su:
Conservazione dell'energia nella fotosintesi,
Assimilazione di anidride carbonica,
Fotosintesi e ambiente,
Ripartizione dei fotoassimilati e produttività,
Utilizzo dell'energia accumulata nei fotoassimilati,
Azoto e produttività, l'acqua e la pianta, 
Influenza di luce e temperatura sulla vita della pianta, 
Fattori di stress biotici e abiotici, il sistema ormonale, 
Fisiologia di particolari ecosistemi,
I metaboliti secondari nella vita della pianta.

24 settembre 2013 - 18 dicembre 2013

L'attività didattica seguirà quanto stabilito in seno al Consiglio Intercorso Interfacoltà di Biotecnologie.

Seminari.

Consigliata.

Aule della Facoltà di Agraria, laboratori Dipartimento Biologia Applicata, sezione Botanica Ambientale e Applicata

Orario ricevimento: ogni giovedì dalle 9.30 alle 11.30, in altri giorni e orari con appuntamento tramite email: freng@unipg.it