Università degli Studi di Perugia

• Miglioramento genetico avanzato applicato agli animali
• Miglioramento genetico avanzato applicato alle piante

Esame orale finale. Frequenza e partecipazione attiva alla lezioni e alle esercitazioni.

Non disponibili dati ufficiali. Gli studenti che hanno frequentato regolarmente hanno finora superato l'esame al primo tentativo

Predisposto dal Corso di laurea entro l'inizio delle lezioni.

Contattare il docente

Nessuna

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.

Esercitazioni in laboratorio
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

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.

Lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio.

Presentazioni power point delle lezioni disponibili on line.
G. Sali, Manuale di teriogenologia bovina, Edagricole, 1996
R. Renneberg, Biotechnology for Beginners, Academic press, 2007

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.

03 marzo 2014 - 30 maggio 2014

http://www.agr.unipg.it/newpro/calendario_lezioni.htm

Non prevista

Facoltativa ma fortemente consigliata

Aula da definire della Facoltà di Agraria

Dal lunedì al venerdì ore 15-17, salvo impegni istituzionali.

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

Sezione di Scienze Zootecniche del Dipartimento di Biologia Applicata

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; trasformazione genetica del genoma plastidiale; ricombinazione omologa e modalità di integrazione; gene targeting; espressione ottimale dei geni introdotti nelle piante: promotori naturali e artificiali; silenziamento genico; marcatori selezionabili e problematiche collegate al loro uso; marcatori alternativi ai geni di resistenza ad antibiotici ed erbicidi; rimozione dei geni marcatori selezionabili dalle piante transgeniche (piante marker-free: trasformazione markerless, cotrasformazione, ricombinazione sito-specifica e omologa).

Attività seminariale in lingua inglese

Variabilità genetica delle popolazioni. Miglioramento genetico avanzato delle piante e degli animali. Ingegneria genetica. Ricombinazione omologa e gene targeting. Espressione dei transgeni. Marcatori selezionabili. Attività seminariale. Esercitazioni in laboratorio e di bioinformatica.

Lezioni con presentazioni powerpoint, esercitazioni in laboratorio, esercitazioni in aula (informatica), attività in lingua straniera.

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

Conoscenze (sapere)
1. Analizzare l'entità e natura genetica della variabilità nelle popolazioni vegetali
2. Metodi di miglioramento genetico delle piante prevalentemente autogame
3. Metodi di miglioramento genetico delle piante prevalentemente allogame
4. Metodi di miglioramento genetico delle piante prevalentemente a propagazione vegetativa
5. Metodi e tecniche per l'ingegneria gentica delle piante
6. Meccanismi della ricombinazione omologa e gene targeting
7. Uso di promotori per l'ottimizzazione dell'espressione dei geni introdotti
8. Tecniche pulite di ingegneria genetica: marcatori selezionabili alternativi
9. Tecniche pulite di ingegneria genetica: 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

Comportamenti (saper essere)
1. Partecipare attivamente al lavoro in classe
2. Lavorare in gruppo

Orientativamente 3 marzo - 30 maggio 2014

Sarà fornito il primo giorno di lezione

Nessuna

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

Dipartimento di Biologia Applicata, Sezione di Genetica agraria e biotecnologie genetiche