ITALIANO

Risultano propedeutiche a questo insegnamento le conoscenze di base di biologia vegetale applicata, arboricoltura generale e genetica agraria.

Il corso si svolge tramite lezioni teoriche frontali (4,5 CFU, 40,5 ore) con l’ausilio di presentazioni in power point, mentre la seconda parte del corso (1,5 CFU, 13,5 ore) prevede esercitazioni pratiche in aula ed in laboratorio sulle principali fasi della micropropagazione in vitro e di alcune applicazioni biotecnologiche. Il corso viene sviluppato anche in modalità e-learning, fornendo all’interno della piattaforma informatica la possibilità di accedere alle presentazioni utilizzate in aula, nonché ad alcuni approfondimenti.

(a) conseguire adeguate conoscenze di base sulle tecniche di propagazione e miglioramento genetico delle piante arboree ed ornamentali; (b) conoscere e comprendere i principali aspetti riguardanti morfologia, rigenerazione in vitro e fisiologia vegetale applicati alla micropropagazione delle principali specie frutticole ed ornamentali; (c) conoscere e comprendere le principali tecniche biotecnologiche di ausilio nei programmi di miglioramento genetico; (d) conoscere ed applicare le nuove biotecnologie per aumentare la tolleranza a stress di natura biotica ed abiotica; (e) conoscere e comprendere gli aspetti di biosicurezza e l’inquadramento legislativo degli organismi geneticamente modificati.

L’insegnamento si propone la possibilità di sviluppare nello studente la capacità di messa a punto e di ottimizzazione di protocolli di micropropagazione o di coltura in vitro, ai fini della propagazione e del mantenimento di specie arboree frutticole e di interesse ornamentale. Il corso permette di comprendere e di valutare i principali fattori determinanti la scelta di adottare varie tecniche del miglioramento genetico, che spaziano dai metodi convenzionali all’applicazione di biotecnologie classiche e di nuova generazione. Inoltre, lo studente potrà acquisire la capacità di conoscere i principali vantaggi e le eventuali problematiche relative all’attuazione delle tecniche sopracitate di miglioramento genetico, con particolare riferimento agli aspetti normativi.

(a) autonomia di giudizio: capacità di individuare (i) le informazioni necessarie per attuare un adeguato programma di induzione alla coltura in vitro e sua successiva propagazione, atti ad ottenere materiale vegetale sano e geneticamente corrispondente alla pianta madre; (ii) le corrette fasi tecnico-operative da eseguire nell’applicazione delle biotecnologie. (b) abilità comunicative: capacità di trasferire in modo chiaro ed esauriente informazioni, idee, problemi e relative soluzioni tecniche a interlocutori, specialisti e non, rappresentativi delle diverse e specifiche competenze coinvolte nelle filiere vivaistiche del settore frutticolo-ornamentale e nel campo della biotecnologia vegetale.

• Introduzione alla propagazione gamica e agamica delle piante, sviluppo di concetti legati alla morfologia, anatomia e fisiologia vegetale, definizione del concetto di totipotenza cellulare (0.5 CFU).
• La coltura in vitro nel vivaismo delle specie di interesse frutticolo-ornamentale. Tipologie e fasi della moltiplicazione in vitro: dall’espianto iniziale alla pianta ambientata, fattori che influenzano la tipologia e la qualità del materiale prodotto. Rigenerazione in vitro da espianti somatici: organogenesi ed embriogenesi somatica. Tecniche di coltura in vitro di ausilio in programmi di miglioramento genetico (conservazione del germoplasma, coltura di protoplasti, etc.) (2 CFU).
• Definizione del miglioramento genetico e base genetica dei principali caratteri di interesse agronomico. Tecniche di incrocio nelle specie arboree e selezione di nuovi cloni dalle caratteristiche migliorate, applicazioni in vitro volte ad incrementare la variabilità genetica (variabilità somaclonale, mutagenesi, ibridazione somatica etc.) (1 CFU).
• Le principali tecniche biotecnologiche di possibile applicazione nei programmi di miglioramento genetico nelle diverse specie arboree di interesse agrario ed ornamentale; Marker Assisted Selection, ingegneria genetica tradizionale, New Biotechnological Tools (silenziamento genico mediato da RNA e Gene Editing) (1.5 CFU).
• Impiego delle biotecnologie e casi studio per incrementare la tolleranza a stress di natura biotica ed abiotica nell’epoca del cambiamento climatico (0.5 CFU).
• Valutazione dei rischi e dei benefici legati all’utilizzo di piante geneticamente modificate: biosicurezza, accettabilità del consumatore, normativa europea e nazionale, possibili scenari futuri (0.5 CFU).

Per il corso “Micropropagazione e biotecnologie applicate a specie arboree ed ornamentali” l'esame è orale e prevede un colloquio articolato in tre domande su argomenti diversi sviluppati durante il corso e nelle esercitazioni pratiche svolte in aula e in laboratorio; qualora questo fosse necessario, si potrà fare ricorso ad ulteriori domande per la miglior valutazione della preparazione dello studente. Ogni domanda avrà uguale peso ai fini della formazione del voto finale. Per gli studenti con disabilità/invalidità o disturbo specifico di apprendimento (DSA), che abbiano fatto debita richiesta di supporto per affrontare lo specifico esame di profitto all’Info Point Disabilità/DSA dell’Ateneo. le modalità di esame saranno adattate alla luce di quanto previsto dalle linee guida di Ateneo (https://www.univpm.it/Entra/Accoglienza_diversamente_abili).

Lo studente, nel corso della prova orale, dovrà dimostrare: (a) conoscenza delle principali tecniche di propagazione in vitro; (b) conoscenza e comprensione delle differenti applicazioni della coltura in vitro delle specie arboree frutticole ed ornamentali; (c) conoscenza delle basi del miglioramento genetico e delle possibili applicazioni biotecnologiche attuabili, (d) adeguata conoscenza dei contenuti e padronanza della terminologia tecnica per gli argomenti trattati durante il corso.

Attribuzione del voto finale in trentesimi.

La votazione finale viene attribuita come media dei voti in trentesimi riportati nelle risposte a ciascuna delle tre domande d’esame (10 punti ciascuna). L’esame si intende superato quando il voto è maggiore o uguale a 18/30, se lo studente ha risposto sufficientemente, con punteggio pari a 6/10, a tutti e tre i quesiti principali.
È prevista l’assegnazione del massimo dei voti con lode (30 e lode) attribuita alla dimostrazione di possedere una piena padronanza della materia.

1- BIOTECNOLOGIE SOSTENIBILI, Massimo Galbiati, Alessandra Gentile, Stefano La Malfa, Chiara Tonelli, 2018, EDAGRICOLE,
2- PLANT TISSUE CULTURE, DEVELOPMENT, AND BIOTECHNOLOGY, Dennis J. Gray, Robert N. Trigiano, 2016, CRC Press.
3- PLANT TISSUE CULTURE: TECHNIQUES AND EXPERIMENTS, Sunghun Park, 2021, Elsevier Science (Robert H. Smith).

Il docente provvederà a mettere a disposizione degli studenti, tramite la piattaforma di e-learning, il materiale necessario per la preparazione all’esame, nonché gli articoli scientifici più recenti inerenti ai temi trattati all’interno del corso.