Università degli Studi di Perugia

Esame finale.

Pubblicati nel sito della facoltà.

La biodiversità come espressione del processo evolutivo. Microevoluzione e macroevoluzione. Il concetto di specie. Speciazione ed estinzione. La Citogenetica vegetale dalle origini ad oggi. La struttura del genoma eucariotico: Valore C e "genome size". L'andamento del Valore C in Angiosperme, Gimnosperme e Pteridofite. Le banche dati. La plasticità del genoma eucariotico ed il significato evolutivo delle variazioni quantitative del genoma . Il concetto di nucleotipo alla luce delle ultime scoperte scientifiche. La componente ripetitiva del genoma: le sequenze ripetute trascriventi e non trascriventi, organizzazione molecolare e localizzazione cromosomica: DNA satellite, geni ribosomali, telomeri. La Cromatina e i nucleosomi, le modificazioni dei nucleosomi in relazione all'espressione genica. Il cromosoma eucariotico: struttura e funzione con particolare riferimento al centromero, telomeri ed organizzatore nucleolare (1CFU). Il fenomeno dell'anfiplastia. Eucromatina ed eterocromatina. Le tecniche di bandeggio cromosomico. Disposizione de cromosomiI in relazione allo spazio nucleare. cromosomi nella riproduzione e nello sviluppo. La Mitosi e il ciclo cellulare. La Meiosi e la ricombinazione. I mutanti meiotici e loro importanza evolutiva nel regno vegetale. Asinapsi, desinapsi e citomissia. Forme particolari di cromosomi. Endoreduplicazione e cromosomi politenici. I cromosomi soprannumerari. I cromosomi sessuali: determinazione cromosomica del sesso, il sistema XX XY, ipotesi sull'origine del cromosoma Y, meccanismi di compensazione di dosaggio genico nei mammiferi, inattivazione del cromosoma X, il siatema ZZ ZW. I cromosomi sessuali delle piante. Il ruolo del cromosoma nella biodiversità e conservazione. Le variazioni numeriche dei cromosomi. La poliploidia nel regno vegetale. Il corredo di base x. Origine ed evoluzione dei poliploidi alla luce delle ultime scoperte. La formazione ricorrente dei poliploidi. Caratteristiche genetiche di un autopoliploide. Origine degli allopoliploidi. Appaiamento meiotico nei poliploidi. Autosindesi e allosindesi. La diffusione dei poliploidi nei vari gruppi tassonomici. La diploidizzazione. I paleopoliploidi. La ristrutturazione genomica dei poliploidi e il fenomeno "genome downsizing" (1CFU). Le variazioni della struttura cromosomica. L'evoluzione del cariotipo. La Citotassonomia. La citogenetica molecolare, nuove strategie di indagine per lo studio della biodiversità, filogenesi ed evoluzione. Applicazione delle tecniche per l'analisi molecolare del cromosoma: l'ibridazione in situ fluorescente (FISH) e l'ibridazione genomica in situ (GISH) . Alcuni cenni sulle tappe fondamentali dell'evoluzione della vita sulla terra. il Neolitico: origine dell'agricoltura, domesticazione delle piante e degli animali. L'agricoltura dalle origine ad oggi: le cause della perdità di variabilità. I diversi tipi di risorse genetiche agrarie. L'opera di Vavilov (1CFU). I Centri di origine delle piante coltivate. Centri primari e centri secondari. Domesticazioni vicarie. La sindrome di domesticazione. I pool genici. Origine e domesticazione delle principali specie coltivate dell'area temperata e tropicale: frumento, riso, patata, pomodoro,erba medica, caffè, te, cacao, banana, fico. Lo stato della bidiversità al momento attuale. Le liste rosse. Hotspot di biodiversità. Strategie di conservazione della biodiversità. Conservazione in situ. Zone ZPS, ZSC, SIC. La conservazione on farm. Conservazione ex situ. (1CFU).

Lezioni pratiche in laboratorio - Scelta e preparazione del materiale vegetale da utilizzare per i successivi esperimenti (prelievo, pre-trattamento e fissaggio degli apici radicali, prelievo delle infiorescenze). Analisi cariologica su preparati Feulgen, osservazioni al microscopio e considerazioni. Analisi della meiosi su vetrini preparati a fresco (microsporogenesi).
Preparazione dei vetrini per gli esperimenti di ibridazione in situ fluorescente mediante il metodo dropping (1CFU). Esperimenti per la mappatura dei geni ribosomali mediante (FISH): marcatura della sonda, pre-trattamento dei vetrini con RNasi, pepsina e paraformaldeide, denaturazione della sonda, preparazione della miscela di ibridazione, distribuzione sui vetrini della miscela di ibridazione, incubazione dei vetrini per l'ibridazione over-night, lavaggi post-ibridazione, rivelazione e colorazione con DAPI, osservazione dei vetrini con microscopio a fluorescenza.

Lezioni pratiche in aula - Trattazione di alcuni casi di studio per comprendere i meccanismi evolutivi delle piante attraverso la citogenetica, es.: l'evoluzione del genere Medicago, i geni ribosomali di Vitis vinifera, vari casi di studio relativi a risorse genetiche agrarie e colture locali (1CFU).

Citogenetica vegetale. Genoma eucariotico e Valore C. Nucleotipo. Cromosoma eucariotico. Mutanti meiotici. Cromosomi particolari. Poliploidia. Risorse genetiche agrarie. Vavilov . Centri di origine. Pool genici. La Domesticazione delle principali specie coltivate. Liste rosse. Conservazione in situ, on farm, ex situ.

Lezioni frontali. esercitazioni in aula. Esercitazioni in laboratorio.

1. Citogenetica Vegetale - Egizia Falistocco. Patron editore- Bologna.

Pubblicazioni fornite dal docente.

Buono.

Pubblicate nel sito della facoltà di Agraria.

Pubblicato nel sito della facoltà di Agraria.

Esercitazioni pratiche.

Facoltativa ma fortemente consigliata

Facoltà di Agraria.