Insegnamento BIOLOGIA VEGETALE APPLICATA ALLE BIOTECNOLOGIE

Nome del corso di laurea Biotecnologie agrarie e ambientali
Codice insegnamento GP000307
Curriculum Comune a tutti i curricula
Docente responsabile Giuseppe Frenguelli
CFU 12
Regolamento Coorte 2017
Erogato Erogato nel 2017/18
Erogato altro regolamento
Periodo Primo Semestre
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Tipo attività Attività formativa integrata
Suddivisione

BOTANICA AMBIENTALE APPLICATA

Codice GP000313
CFU 6
Docente responsabile Giuseppe Frenguelli
Docenti
  • Lara Reale (Codocenza)
Ore
  • 60 Ore (Codocenza) - Lara Reale
Attività Affine/integrativa
Ambito Attività formative affini o integrative
Settore BIO/03
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti 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 alla fioritura allo sviluppo degli organi fiorali. Pregamia e fecondazione. Formazione del seme e del frutto; tipi di frutto. 
Testi di riferimento Elementi di Biologia, dello sviluppo delle piante. Altamura, Biondi, Colombo Guzzo (EdiSES, Napoli 2012)Fisiologia vegetale. L Taiz, E Zeiger. Piccin Nuova Libraria S.p.A Editore (2012)
Obiettivi formativi Al termine del corso lo studente dovrà possedere conoscenze di cito-istologia vegetale e dei meccanismi di controllo dello sviluppo (embrionale, caulinare, radicale e fiorale) e del differenziamento nelle Angiosperme. Lo studente sarà inoltre in grado di riconoscere i tessuti vegetali (con la microscopia ottica) e i vari tipi di semi e frutti. Conoscerà le principali metodologie utilizzate per lo studio di tali aspetti della biologia vegetale e possiederà conoscenze tali da consentirgli di valutare in modo critico la letteratura scientifica recente relativa agli argomenti trattati.
Prerequisiti Si richiedono buone conoscenze sia di botanica generale, riguardanti sia la cito-istologia e l’anatomia vegetale, sia di biochimica
Metodi didattici Il corso è organizzato nel seguente modo:- Lezioni in aula sugli argomenti del corso- Esercitazioni presso il laboratorio di “Anatomia e citologia vegetale” e il “Polo Didattico di Microscopia”
Altre informazioni Durante lo svolgimento del corso saranno forniti dal docente articoli scientifici in lingua inglese inerenti gli argomenti del corso.
Modalità di verifica dell'apprendimento L’esame prevede la discussione orale di un articolo scientifico recente, in lingua inglese, riguardante un argomento inerente al corso, a cui seguirà un colloquio di circa 15 min, finalizzato ad accertare la conoscenza dei contenuti teorici e pratici previsti dal programma.

Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso Programma:Lezioni frontali: 
Embriogenesi nelle piante: 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 e sue caratteristiche. Il significato delle sostanze di riserva. Importanza dei tegumenti seminali. Aspetti nutrizionali del seme in via di sviluppo. 
Concetto di totipotenza e plasticità della cellula vegetale; suo destino in funzione della posizione. I meristemi (significato, tipi e funzionamento). Coordinamento tra proliferazione e distensione cellulare nella organogenesi; controllo genico della distensione cellulare e della differenziazione cellulare; gli organuli cellulari coinvolti nel fenomeno. 
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 e 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 e inclusione). 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.

ECOFISIOLOGIA VEGETALE

Codice GP000314
CFU 6
Docente responsabile Giuseppe Frenguelli
Docenti
  • Giuseppe Frenguelli
Ore
  • 60 Ore - Giuseppe Frenguelli
Attività Affine/integrativa
Ambito Attività formative affini o integrative
Settore BIO/03
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento ITALIANO
Contenuti 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.
Testi di riferimento 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
Obiettivi formativi Risultati d'apprendimento previsti:
L'obiettivo dell'insegnamento è di trasmettere adeguate conoscenze sui meccanismi che regolano i principali processi fisiologici ed ecofisiologici delle piante in risposta agli stimoli ambientali sia in condizioni ottimali sia in condizioni limite.
Le principali conoscenze acquisite saranno su:
- conservazione dell'energia nella fotosintesi: cattura della luce e assimilazione di CO2;
- respirazione cellulare;
- assimilazione dell'azoto;
- assimilazione del carbonio e produttività;
- bilancio idrico e nutrizione minerale;
- ormoni vegetali e loro controllo nello sviluppo;
- fotomorfogenesi, fenomeni fotoperiodici, fioritura;
- influenza della temperatura sulla crescita.
- stress abiotici e biotici.
- metaboliti secondari.
Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze del sapere acquisite, ottenendo le seguenti capacità del sapere fare (abilità):
- capacità di interpretare gli aspetti dello sviluppo della pianta per ottimizzare la produzione sia in condizioni ottimali sia in condizioni di stress ambientale;
- capacità di interpretare le relazioni fra ambiente e pianta ai fini di indirizzare adeguate scelte vegetazionali e colturali;
- acquisire le capacità per affrontare problemi applicativi nel campo della ecofisiologia delle piante coltivate;
- acquisire una autonomia di giudizio riguardo alla valutazione ed interpretazione di dati sperimentali;
- capacità di acquisire le basi cognitive per aggiornare continuamente le proprie conoscenze.
Prerequisiti Gli argomenti trattati richiedono conoscenze di base di Botanica generale, Fisiologia Vegetale e di Biologia Molecolare.
Metodi didattici Il Corso è organizzato in lezioni frontali in aula sugli argomenti riportati nel programma, esercizi sugli argomenti svolti con la risoluzioni di semplici quesiti e tests che prevedono risposte chiuse, aperte e multiple, discussione di casi studio sulle ultime ricerche pubblicate su riviste scientifiche.
Altre informazioni Disponibilità di materiale didattico sulla piattaforma UniStudium.
Orario ricevimento: ogni giovedì dalle 9.30 alle 11.30, in altri giorni e orari con appuntamento tramite email: giuseppe.frenguelli@unipg.it
Modalità di verifica dell'apprendimento L'esame orale consiste in una discussione di circa 30 minuti, volta ad accertare la preparazione dello studente riguardo gli argomenti trattati di Ecofisiologia Vegetale. Nell'ambito della prova d'esame, allo studente potrà essere richiesto la descrizione dei principali processi metabolici della pianta.

Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso 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. Bilancio idrico e nutrizione minerale; assorbimento dei nutrienti e lo trasporto;
6. Comunicazione cellulare; il sistema ormonale nelle piante superiori;
7. Fotomorfogenesi e risposte alla luce; fotoperiodismo e orologio biologico; fioritura;
8. 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;
9. 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;
10. Principali metaboliti secondari delle piante
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