Metodologie di genetica e biotecnologie vegetali

Il programma dell'insegnamento prevede la presentazione e trattazione dei seguenti argomenti:
· Introduzione alle biotecnologie vegetali
· Origini dell'agricoltura, domesticazione e Green Revolution
· Il miglioramento genetico delle piante: selezione, incrocio, mutagenesi, importanza della conservazione della biodiversità
· Le colture in vitro di cellule, tessuti e organi vegetali
· Piante geneticamente modificate: differenze tra breeding e ingegneria genetica
· Metodi di trasformazione (Agrobacterium tumefaciens, trasformazione in vitro, shotgun)
· Preparazione del costrutto transgenico
· Metodologie utilizzate per la trasformazione dei vegetali e identificazione del transgene, forward genetics e reverse genetics.
· Trasformazione delle piante di interesse agronomico
· Regolazione dell'espressione genica: identificazione e utilizzo di promotori costitutivi, inducibili, tessuto- e cellula-specifici
· Marcatori di selezione e geni reporters (uso e implicazioni)
· Overespressione e Silenziamento genico: costrutti per il silenziamento dei geni (RNA antisenso e interference)
· Definizione dei microRNA e utilizzo di microRNA artificiali
· Tecniche di "Genome Editing" e loro applicazioni nel campo delle biotecnologie vegetale
Zinc Finger
Talen
CRISPR
· Programmi per il design di costrutti di Genome Editing, analisi di sequenze per la valutazione dell'induzione di mutazioni

· Piante transgeniche per la resistenza a erbicidi
Soia Roundup Ready
. Il riso dorato: Golden rice
. Acido fitico e biofortificazione minerale (seminario)

Esercitazioni pratiche (8 ore)
Utilizzo della specie modello Arabidopsis thaliana:
1. Trasformazione con Agrobacterium tumefaciens mediante Floral Dip;
2. Analisi dell'espressione genica mediante saggio GUS in differenti tessuti della pianta (tessuti vegetativi e riproduttivi);
3. Semina in piastra con successiva analisi fenotipica per identificare piante transgeniche.