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| Corso | SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE |
| Curriculum | Curriculum unico |
| Orientamento | UNICO |
| Anno Accademico | 2018/2019 |
| Corso | SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE |
| Curriculum | Curriculum unico |
| Orientamento | UNICO |
| Anno Accademico | 2018/2019 |
| Crediti | 6 |
| Settore Scientifico Disciplinare | AGR/07 |
| Anno | Primo anno |
| Unità temporale | Primo semestre |
| Ore aula | 60 |
| Attività formativa | Attività formative caratterizzanti |
| Docente | FRANCESCO SUNSERI |
| Obiettivi | Obiettivo del Modulo è fornire allo studente conoscenze sull'analisi delle basi genetiche dell'evoluzione e dello sviluppo delle popolazioni agrarie. Lo studente dovrà apprendere le tecniche avanzate di miglioramento genetico delle piante e i principi di selezione, in particolare le tecniche di ampliamento della variabilità genetica e di selezione delle principali piante coltivate. Il modulo si prefigge di fornire agli studenti elementi di conoscenza della struttura genetica di specie erbacee, del controllo genetico dei caratteri di interesse agrario, dei metodi di incrocio per creare nuova variabilità, dei modelli di gestione delle generazioni segreganti e i principali metodi di miglioramento delle specie erbacee coltivate. L’acquisizione degli argomenti trattati consentirà di studiare il controllo genetico dei principali caratteri delle piante e la loro ereditabilità, la struttura genetica delle popolazioni e le principali cause di variazione. Infine lo studente dovrà acquisire conoscenze sui metodi per creare nuova variabilità genetica; stimare il valore del materiale genetico parentale; realizzare il miglior guadagno selettivo nel miglioramento delle specie autogame ed allogame; costituire nuove varietà attraverso metodi tradizionali ed innovativi. Il modulo fornirà infine gli strumenti per il fingerprinting genetico e la tracciabilità genetica di matrici alimentari semplici e complesse. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione - Conoscenza dei principali metodi di miglioramento genetico delle piante convenzionali e non convenzionali. Capacità di applicare conoscenza e comprensione - Capacità di applicare in autonomia le conoscenze teoriche apprese per la selezione di nuovi genotipi per areali diversificati, con particolare riferimento all’areale mediterraneo. Autonomia di giudizio - Essere in grado di valutare le diverse soluzioni e di orientarsi nella scelta delle migliori strategie di miglioramento genetico delle piante tenendo conto soprattutto dei fattori economici e di competitività dei nuovi genotipi. Abilità comunicative - Capacità di relazionarsi con figure tecniche specialistiche del settore sementiero. Capacità d’apprendimento - Capacità di documentarsi al fine di confrontarsi con nuove problematiche e di individuare strategie di miglioramento genetico efficaci. |
| Programma | Introduzione al modulo. Principi di statistica applicata alla pratica della selezione. Metodi per creare nuova variabilità. Autoimpollinazione controllata e ibridazione intraspecifica. Ibridazione interspecifica. Fondamenti genetici della selezione. Selezione per caratteri monogenici e per caratteri poligenici, il ruolo dei geni e dell’ambiente nella determinazione del fenotipo. Principi di miglioramento genetico, la produzione di linee pure, varietà sintetiche, linee inbred, ibridi commerciali e cloni. Aspetti genetici dell'attività sementiera. Definizione di varietà. La protezione delle varietà vegetali. Diritti del costitutore. Brevetti. Requisiti per l'iscrizione al Registro Nazionale delle varietà. Sistemi riproduttivi e propagazione delle specie coltivate. Selezione conservatrice. Le risorse genetiche vegetali. Domesticazione ed evoluzione delle piante coltivate. Ecotipi e landraces. Cause dell’erosione e dell’inquinamento genetico. Esplorazione del germoplasma come fonte di geni utili. Conservazione in situ ed ex situ delle risorse genetiche agrarie. Manipolazione del livello di ploidia, costituzioni di allopoliploidi sperimentali. Induzione di mutazioni e mutagenesi sperimentale per la costituzione di nuova variabilità genetica. Metodi di miglioramento delle autogame. Selezione entro popolazioni naturali; selezione massale, selezione per linea pura; metodo pedigree, metodo Single Seed Descent, metodo per popolazione riunita, reincrocio. Metodi di miglioramento delle allogame. inbreeding ed eterosi, attitudine alla combinazione generale e specifica: prove di progenie. Gli ecotipi ed il miglioramento delle allogame. Ottenimento di popolazioni di base migliorate: la selezione ricorrente. La costituzione varietale nelle specie allogame: costituzione di varietà in equilibrio. La maschiosterilità genetica e la costituzione di varietà sintetiche ed ibridi commerciali. Fingerprinting del DNA. Identificazione genetico-molecolare delle varietà. Costituzione di mappe genetico-molecolari. Mappatura di tratti genetici complessi: QTL (loci per caratteri quantitativi). Il sequenziamento dei genomi vegetali: prospettive per il miglioramento genetico. Strategie di selezione assistita da marcatori (MAS). Genomica e breeding assistito. Marcatori molecolari. Analisi del genoma. Esercitazione in laboratorio: Estrazione del DNA Principi di ingegneria genetica. Tecnologia del DNA ricombinante. Colture in vitro e micropropagazione. Organismi geneticamente modificati (OGM). Metodi di trasformazione genetica. Esercitazione in laboratorio: Analisi del DNA e utilizzazione della PCR Genomica della risposta agli stress biotici ed abiotici: adattamento ambientale e basi genetiche e molecolari della fitness, della plasticità genotipica e fenotipica. Genomica della risposta agli stress biotici: resistenze verticali ed orizzontali. Analisi di OGM e tracciabilità dei loro derivati alimentari. Varietà transgeniche di I, II e III generazione. Aspetti normativi relativi alla commercializzazione di alimenti OGM-derivati. Modelli di tracciabilità genetica per la tutela dei prodotti tipici: prodotti freschi e matrici alimentari complesse. Esercitazione: analisi del DNA estratto da matrici complesse. |
| Testi docente | Barcaccia G. – Falcinelli M. – Genetica e Genomica [volume 2 – Miglioramento Genetico] – Liguori Editore Barcaccia G. – Falcinelli M. – Genetica e Genomica [volume 3 – Biotecnologie] – Liguori Editore Lorenzetti F. – Miglioramento Genetico delle Piante Agrarie – Edagricole Dispense e materiali del docente |
| Erogazione tradizionale | Sì |
| Erogazione a distanza | No |
| Frequenza obbligatoria | No |
| Valutazione prova scritta | No |
| Valutazione prova orale | Sì |
| Valutazione test attitudinale | No |
| Valutazione progetto | No |
| Valutazione tirocinio | No |
| Valutazione in itinere | Sì |
| Prova pratica | No |
| Corso | SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE |
| Curriculum | Curriculum unico |
| Orientamento | UNICO |
| Anno Accademico | 2018/2019 |
| Crediti | 6 |
| Settore Scientifico Disciplinare | AGR/17 |
| Anno | Primo anno |
| Unità temporale | Primo semestre |
| Ore aula | 60 |
| Attività formativa | Attività formative affini ed integrative |
| Docente | LUIGI CHIES |
| Obiettivi | La disciplina ha come oggetto lo studio delle tecniche di miglioramento genetico, finalizzate all’esaltazione delle produzioni degli animali domestici. Movendo dalle tecniche di selezione attraverso la modellistica animale, si perviene all’approfondimento della genomica e della proteomica a supporto del miglioramento genetico e della sicurezza alimentare. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI Conoscenza e capacità di comprensione Acquisizione delle basi di conoscenza del miglioramento genetico animale. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Capacità di applicare le nozioni apprese alla soluzione di problemi relativi alla genetica dell’animale in produzione ed impostazione di un programma di selezione. Autonomia di giudizio Essere in grado di valutare in autonomia tutti gli aspetti del miglioramento genetico degli animali legati alle produzioni agrarie. Abilità comunicative Capacità di esporre le conoscenze acquisite, relazionandosi con figure specialistiche del settore. In particolare lo studente sarà capace di esporre programmi di miglioramento genetico di specie animali allevate, di valutazione, valorizzazione e conservazione della biodiversità genetica. Capacità d’apprendimento Le conoscenze acquisite consentiranno di interagire con specialisti del settore delle scienze zootecniche, consentendo di utilizzare proficuamente le fonti tecniche e scientifiche di aggiornamento dei settori. Lo studente sarà in grado inoltre di seguire corsi di dottorato specialistico nei settori della Zootecnica Generale e del Miglioramento Genetico. |
| Programma | Obiettivi e contenuti del modulo di Miglioramento genetico degli animali in produzione zootecnica. 1 Ora La genetica dei caratteri quantitativi: Fenotipi. Il modello genetico di base. Gli elementi del modello genetico: Gli effetti genetici. Modello a un solo gene. Variazione della media e frequenze geniche. Valore riproduttivo. Varianza degli effetti genetici. Estensione a più geni. Gli effetti ambientali. Varianze degli effetti ambientali. Ripetibilità. 6 Ore Merito genetico individuale:Regole generali per il calcolo dell’Indice di selezione e sua precisione. Caratteri tra loro correlati. Indici multiple trait (MT, caratteri multipli). Indice economico aggregato. Modello lineare. Modelli a pieno rango e non: stime e soluzioni. Modelli misti. 6 Ore Valutazione genetica dei tori (Sire Model): Corrispondenza tra Indice di Selezione e BLUP. 3 Ore Animal Model. 3 Ore Esercitazione su: Valutazione e determinazione del progresso genetico di tori di Razza Pezzata Rossa Italiana attraverso gli indici genetici attitudinali (IDA). 2 Ore Selezione: Obiettivi di selezione: Risposta alla selezione per un solo carattere: Intensità di selezione. Accuratezza. Intervallo di generazione. Risposta in condizioni più complesse:Fecondazione artificiale. Prova di progenie. Risposta alla selezione per più caratteri. 5 Ore Esercitazione su: ereditabilità e risposta della selezione nei bovini per il carattere quantità di latte prodotto e per il carattere percentuale di proteina nel latte. 2 Ore Operatività della selezione: -Bovini da latte -Bovini da carne -Ovini e caprini -Suini 6 Ore Genomica e proteomica animale: Evoluzione e caratteristiche del genoma degli animali di interesse zootecnico. Analisi genomica e marcatori genetici in zootecnia: stato dell'arte. Genomica al servizio del miglioramento genetico degli animali domestici. Uso dei marcatori molecolari per la caratterizzazione e la selezione genetica degli animali: aspetti teorici. Basi genetico-molecolari dei caratteri qualitativi e quantitativi. Ricerca e analisi di geni candidati al controllo della qualità della carne dei bovini. Mappaggio di QTL che controllano la qualità del latte nei bovini. 7 Ore Esercitazione su: Confronto tra valutazione genetica e genomica di tori di razza Bruna. 2 Ore Sicurezza alimentare e legislazione: tracciabilità e rintracciabilità. Tecniche di genomica e proteomica al servizio della sicurezza alimentare. Metodi basati sul DNA per l’autenticazione dei prodotti alimentari. Riconoscimento delle carni mediante analisi del DNA. Tracciabilità genetico-molecolare dei pesci. Strumenti molecolari per l’identificazione di stock e di specie nei prodotti ittici. Genomica per la sicurezza alimentare e per la produzione animale sostenibile. 9 Ore Genomica e proteomica: il futuro della ricerca sulla nutrizione animale. 1 Ora Applicazioni tecnologiche speciali di genomica animale: Trasferimento, congelamento e micromanipolazione degli embrioni. Sessaggio degli embrioni. Biotecnologie genetiche applicate alla produzione di animali transgenici e alla clonazione. 6 ore Potenziali applicazioni delle biotecnologie genetiche animali e considerazioni conclusive. 1 Ora TOTALE Ore 60 |
| Testi docente | MATERIALE DIDATTICO MODULO II (Miglioramento genetico degli animali in produzione zootecnica) Testi di riferimento: Pagnacco G., Genetica Animale ,Casa Editrice Ambrosiana, Milano Barcaccia, Falcinelli, Genetica e Genomica 3: Biotecnologie genetiche, Liguori Pilla A.M., Valutazione genetica e scelta degli animali, Edagricole Testi di consultazione: Bittante G.,Andrighetto I., Ramanzin M., Fondamenti di Zootecnica, Liviana Editrice Bittante G.,Andrighetto I., Ramanzin M., Tecniche di Produzione Animale, Liviana Editrice |
| Erogazione tradizionale | Sì |
| Erogazione a distanza | No |
| Frequenza obbligatoria | No |
| Valutazione prova scritta | No |
| Valutazione prova orale | Sì |
| Valutazione test attitudinale | No |
| Valutazione progetto | No |
| Valutazione tirocinio | No |
| Valutazione in itinere | No |
| Prova pratica | No |
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