ECTS - University of Pisa
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BOTANY
IDUNA ARDUINI
Academic year2023/24
CourseANIMAL PRODUCTION SCIENCE AND TECHNOLOGY
Code059EE
Credits6
PeriodSemester 1
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
BOTANICABIO/03LEZIONI64
IDUNA ARDUINI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Il corso mira a:

  • mettere in evidenza le principali somiglianze e differenze tra animali e piante nella struttura e nelle funzioni,
  • a comprendere il ruolo degli organismi vegetali nell'ecosistema, come produttori di cibo per gli animali e come componenti indispensabili per il mantenimento degli equilibri ecologici,
  • a collegare le caratteristiche morfo-funzionali e la distribuzione geografica delle piante con le loro potenzialità di utilizzo foraggero e adattabilità ai diversi ambienti di coltivazione.

Si pone, inoltre, l'obiettivo di fornire conoscenze: 

  • dell'anatomia, morfologia e fisiologia delle Angiosperme, con cenni agli altri gruppi di vegetali terrestri per sottolineare il percorso evolutivo.  
  • delle caratteristiche principali delle famiglie di interesse foraggero e ambientale, con approfondimento al livello di genere e specie per le Leguminose e le Graminaceae
  • delle tecniche per il riconoscimento delle piante mediante l'uso delle chiavi analitiche. 

 
Knowledge

The aims of the course are:

  • to demonstrate the interdependence of the plant and animal kingdoms beyond the principal similarities and differences in structure and function;
  • to gain knowledge about the structure and diversity of terrestrial plants with a particular focus on Angiosperms;
  • to relate plant traits and distribution to their suitability as animal feed and adaptability to cultivation according to environmental conditions; 
  • to illustrate the importance of plants in the nutrition of domestic animals, classifying the major plant families and species;
  • to illustrate the origin, diffusion and threats of plant toxicity;
  • to teach students to recognise plants through use of analytical keys.

 

 
Modalità di verifica delle conoscenze

Allo studente sarà chiesto di dimostrare abilità nel presentare e discutere i principali contenuti del corso utilizzando la terminologia appropriata. 

Momenti di verifica:

  • Colloquio finale
  • Verifica continua attraverso la discussione di quesiti durante le lezioni frontali e le esercitazioni pratiche 

 Ulteriori informazioni:

Durante il colloquio lo studente dovrà dimostrare le sue conoscenze degli argomenti del corso. In particolare dovrà conoscere i fondamenti della struttura, composizione e fisiologia delle piante vascolari, nonchè i dettagli delle specie usate per la nutrizione animale, Queste conoscenze costituiscono un prerequisito indispensabile per gli studi sulle coltivazioni foraggere e la nutrizione animale. 
Assessment criteria of knowledge

The student will be assessed on his/her demonstrated ability to discuss the main course contents using the appropriate terminology.

Methods:

  • Final oral exam
  • Continuous assessment through problem solving during lessons and practical work

Further information: 

During the oral exam the student must be able to demonstrate his/her knowledge of the course material and a basic knowledge on the structure, composition and functioning of vascular plants, and the characteristics and a detailed description of the genera and species used for animal nutrition, which supplies an essential prerequisite for the studies on cultivation of forage crops and the utilization of plants for animal nutrition.

 

 
Capacità

Al termine del corso lo studente potrà acquisire e/o sviluppare:

  • la capacità di riconoscere gli organismi vegetali e la loro diversità in relazione al raggruppamento sistematico ed all’ambiente
  • la capacità di riconoscere le specie più comunemente utilizzate nell'alimentazione degli animali e quelle che caratterizzano particolari condizioni pedo-climatiche
  • padronanza nella tecnica di riconoscimento delle specie vegetali mediante l'uso delle chiavi analitiche

 
Skills

At the end of the course the student will have risen her/his skill in:

  • recognising the diversity of plants in relation to systematic groups and environmental conditions
  • recognising most common forage and toxic plants
  • the use of analytical keys for the identification of plant taxa 
Modalità di verifica delle capacità

Le capacità acquisite saranno verificate:

  • nell'ambito del colloquio finale
  • nel corso delle attività pratiche

 
Assessment criteria of skills

Skills will be verified:

  • at the final oral examination
  • during laboratory and practical work
Comportamenti

Al termine del corso lo studente potrà acquisire e/o sviluppare:

  • una maggiore percezione della stretta interdipendenza tra animali e vegetali indipendentemente dal tipo di alimentazione 
  • una maggiore sensibilità a gestire le coltivazioni nel rispetto dei principi ecologici
  • una maggiore attenzione nella scelta delle piante o parti di esse da destinare all'alimentazione animale
  • la capacità di riconoscere e analizzare in modo critico la diversità del mondo vegetale

 
Behaviors

At the end of the course the student will have risen his perception in:

  • the interdependence of plants and animals 
  • ecological approach in crop management
  • the plants and plant parts more adapt to feed animals 
  • recognising and analysing critically the diversity of plants

 
Modalità di verifica dei comportamenti

Il comportamento dello studente sarà verificato attraverso: 

  • il coinvolgimento nella discussione sulle problematiche poste dal docente
  • l'interesse ad osservare e porsi domande durante le attività pratiche

 
Assessment criteria of behaviors

Students behaviour will be checked through her/his:

  • partecipation in problem solving during lessons
  • interest in observing and rising questions during practical work

 
Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Per comprendere gli argomenti trattati nelle lezioni di botanica lo studente deve possedere adeguate conoscenze della:

  • biologia cellulare (struttura della cellula eucariotica e procariotica, proprietà delle membrane,  processi cellulari fondamentali, generalità della mitosi e della meiosi, significato di autotrofia ed eterotrofia)
  • biochimica (composizione, struttura e proprietà di lipidi, carboidrati e proteine)
  • chimica e fisica (concetti di gradiente e di osmosi)

 
Prerequisites

To better understand the contents of the course of botany students should possess knowledge on the fundamentals of:

  • cell biology (structure of eucaryotic and procariotic cells, properties of biological membranes, basic cell processes, general features of mitosis and meiosis, meaning of autotrophy and eterotrophy) 
  • biochemistry (composition, structure and properties of lipids, carbohydrates and proteins)
  • physics and chemistry (notion of gradient and osmosis)
Indicazioni metodologiche

I contenuti teorici del corso sono presentati mediante lezioni frontali con l'ausilio di immagini.

Le lezioni frontali (40 h) sono integrate da:

  • attività di gruppo sulla soluzione di quesiti (4 h)
  • attività pratiche di osservazione e descrizione di esemplari freschi e essiccati di piante e porzioni di pianta in diversi stadi di siluppo (14 h).
  • osservazione ed esercitazione al riconoscimento di piante dal vivo (6 h)

Frequenza: non obbligatoria ma consigliata

 
Teaching methods

Theoric lessons (40 h) will be delivered face to face with the help of screened images.

Lessons will be supplemented with:

  • Work in groups: solution of quizes based on the course content (4 h)
  • Practical work: observation and description of fresh and exiccated plants and plant parts at difefrent growth stages (14 h)
  • Laboratory/Field work: training in recognising and describing plant species (6 h)

Attendance: Advised

 
Programma (contenuti dell'insegnamento)

Parte teorica (40 h)

  • Differenze tra organismi animali e vegetali (2 h).
  • Cenni di ecologia (significato di ecosistema, catene alimentari, livelli trofici, ciclo della materia e flusso di energia (2 h).
  • Cenni all’evoluzione e alla classificazione dei vegetali terrestri: caratteristiche generali di Briofite, Pteridofite, Gimnosperme e Angiosperme (2 h).
  • Citologia vegetale (4 h).
  • La fotosintesi: generalità sul processo e significato ecologico (1 h).
  • Istologia vegetale (4 h).
  • Il cormo: organizzazione generale, accrescimento e plasticità (1 h)
  • Origine, morfologia, anatomia e funzione della radice, del fusto e della foglia. Differenze tra Monocotiledoni, Dicotiledoni e Gimnosperme. Adattamenti all'ambiente (2 h).  
  • Il fiore e le infiorescenze: evoluzione, morfologia e classificazione (1 h).
  • Il seme: significato ecologico, struttura e germinazione (1 h).
  • Il frutto: significato ecologico, struttura, classificazione e dispersione (1 h).
  • La riproduzione nelle Angiosperme: micro- e macrosporogenesi, impollinazione e doppia fecondazione. I cicli biologici (2 h).
  • Il ciclo vitale delle piante: durata e suddivisione in fasi. Concetto di stagione vegetativa.  Strategie di superamento della stagione avversa: le forme biologiche di Raunkiaer (2 h).
  • La nutrizione minerale: elementi essenziali e non; micro e macronutienti. Ruolo della traspirazione. Composizione chimica e molecolare delle piante (2 h).
  • Sistematica delle Angiosperme: suddivisione in Classi e Famiglie. Caratteristiche delle Dicotiledoni e delle Monocotiledon (1 h).
  • Caratteristiche generali delle famiglie di Angiosperme di importanza zootecnica e ambientale (Fagaceae, Ranunculaceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Rosaceae, Fabaceae, Apiaceae, Solanaceae, Asteraceae, Gramineae, Liliaceae, Araceae) (4 h).
  • I generi e le specie di particolare importanza foraggera: caratteristiche morfologiche, riproduttive, modalità d’uso e areale di coltivazione (generi Beta, Brassica, Helianthus, Trifolium, Medicago, Vicia, Hedysarum, Onobrychis, Lotus, Glycine, Lupinus, Triticum, Hordeum, Secale, Lolium, Avena, Festuca, Dactylis, Phleum, Sorghum, Zea) (8 h).


Parte pratica (26 h)

  • In preparazione delle attività pratiche saranno presentati i potenziali rischi per la salute derivanti dalla manipolazione di piante fresche, le misure di prevenzione da adottare e i dispositivi di protezione per evitare allergie da contatto o da inalazione (2 h).

  • osservazione in aula e nel laboratorio di microscopia di materiale fresco, di modelli vegetali e di immagini proiettate o sezioni di preparati isto-anatomici (5 h).

  • osservazione di piante dal vivo sia in ambiente urbano che in prati didattici e campi catalogo delle specie foraggere appositamente allestiti. (6 h)
  • esercitazione al riconoscimento delle caratteristiche di foglie e fiori utili in sistematica e dei termini associati (5 h)
  • esercitazione al riconoscimento delle famiglie, dei generi e delle specie mediante l'uso delle chiavi analitiche e dello stereomicroscopio (6 h)
Syllabus

Lectures (40 h)

  • General characteristics of the plant kingdom and main differences with animals (2 h).
  • Concepts of ecology and main interactions between plants and animals (2 h).
  • The evolution of terrestrial plants: main features of Bryophyta, Pteridophyta, Gymnosperms and Angyosperms (2 h).
  • Features of plant cells: walls, vacuoles and plastids (4 h).
  • Plant tissues; parallels between definitive tissues of plants and animals (4 h).
  • Tracheophyte organs (roots, stems and leaves): morphology, anatomy and functions; metamorphosis and storage organs (3 h).
  • Photosynthesis and transpiration (1 h).
  • Chemical composition of plants and their importance in animal nutrition (2 h).
  • Sexual and asexual reproduction of plants (2 h).
  • Flowers, fruits and seeds (3 h).
  • The life cycle of plants: duration and phases. The classification of life forms according to Raunkiaer (2 h).
  • Criteria of Angiosperm nomenclature and systematic (1 h).
  • General characteristics and distribution of the Angyosperm families of forage and environmental value (Fagaceae, Ranunculaceae, Brassicaceae, Caryophyllaceae, Rosaceae, Fabaceae, Apiaceae, Solanaceae, Asteraceae, Gramineae, Liliaceae, Araceae) (4 h).
  • Morphological and reproductive features, nutritional importance and utilization of the main forage genera and species (genera Beta, Brassica, Helianthus, Trifolium, Medicago, Vicia, Hedysarum, Onobrychis, Lotus, Glycine, Lupinus, Triticum, Hordeum, Secale, Lolium, Avena, Festuca, Dactylis, Phleum, Sorghum, Zea) (8 h).

Practical work (24 h)

  • students will be made aware of the potential health risks deriving from the manipulation of fresh plant material, the prevention measures to be adopted, and the protective devices useful to avoid contact or inhalation allergies (2 h)
  • observation and description of plants and plant parts with the use of fresh and exiccata plant samples, and plant models (5 h)
  • training on images of plant anatomy and hystology (6 h).
  • training on the leaf and flower features and terms used in plant systematic (5 h)
  • training in the identification of plants species by means of plant identification keys (6 h)
Bibliografia e materiale didattico

Testi consigliati

  • PANCALDI S., BALDISSEROTTO C., FERRONI L., PANTALEONI L:, 2019. Fondamenti di Botanica generale – Teoria e pratica in laboratorio. Mc Graw Hill.
  • PASQUA G., ABBATE G., FORNI C. 2011. Botanica generale e Diversità vegetale. Ed. Piccin
  • VENTURELLI F. e VIRLI L. 1995. Invito alla Botanica. Zanichelli, Bologna
  • MASONI A., ERCOLI L., BONARI E. 1995. Coltivazioni foraggere. SEU, Pisa. (per la descrizione delle famiglie e delle specie coltivate come foraggi).
  • CERUTI A., CERUTI M., VIGOLO G. 1993. Botanica medica, farmaceutica e veterinaria con elementi di botanica generale. Zanichelli, Bologna
  • SOLOMON E.P., MARTIN C.E., MARTIN D.W., BERG L.R., 2017. Struttura e processi vitali nelle piante. EdiSES. (riassunto parte generale)
  • SMITH A.M., COUPLAND G., DOLAN L., HARBERD N., JONES J., MARTIN C., SABLOWSKI R., AMEY A. 2011. Biologia delle piante. I – Evoluzione, sviluppo, metabolismo. Zanichelli, Bologna

Materiale ausiliare:

  • Materiale didattico sulla piattaforma e-leraning per gli studenti iscritti al corso
  • Per il riconoscimento delle piante sono disponibili presso la Biblioteca del Dipartimento di Scienze Veterinarie campioni di erbario delle principali specie foraggere e  tossiche e una banca dati digitale sulle piante tossiche
  • Per l'ossrvazione delle piante dal vivo sono stati allestiti un prato didattico spontaneo e un campo catalogo delle principali specie foraggere presso il Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimentari e Agroambientali

Letture ausiliari:

  • SPERANZA A., CALZONI G. L., 1997. Struttura delle piante in immagini. Zanichelli Ed., Bologna. (per una migliore comprensione dell'anatomia vegetale).
  • PURVES W.K., SADAVA D., ORIANS G.H., HELLER H.C., 2001. Biologia (La biologia delle piante, L'ecologia e la biogeografia). Zanichelli Ed., Bologna.
  • VIEGI L. e ARDUINI I. 2003. Appunti di Etnobotanica Veterinaria. SEU, Pisa.

Web sites:

http://www.whfreeman.com/raven/ http://www.cornell.edu/ http://www.dipbot.unict.it/frame/botgenit.htm; http://www.dipbot.unict.it/frame/botsistit.htm
Bibliography


Recommendended reading includes the following:

  • PANCALDI S., BALDISSEROTTO C., FERRONI L., PANTALEONI L:, 2019. Fondamenti di Botanica generale – Teoria e pratica in laboratorio. Mc Graw Hill.
  • PASQUA G., ABBATE G., FORNI C. 2011. Botanica generale e Diversità vegetale. Ed. Piccin
  • VENTURELLI F. e VIRLI L. 1995. Invito alla Botanica. Zanichelli, Bologna
  • MASONI A., ERCOLI L., BONARI E. 1995. Coltivazioni foraggere. SEU, Pisa. (for the description of forage species).
  • CERUTI A., CERUTI M., VIGOLO G. 1993. Botanica medica, farmaceutica e veterinaria con elementi di botanica generale. Zanichelli, Bologna
  • SMITH A.M., COUPLAND G., DOLAN L., HARBERD N., JONES J., MARTIN C., SABLOWSKI R., AMEY A. 2011. Biologia delle piante. I – Evoluzione, sviluppo, metabolismo.Zanichelli, Bologna

Additional learning material:

  • Material projected during lectures is visible to enrolled students on the e-learning web page of the course 
  • Exsiccata of the main forage and toxic species are available at the Department Library
  • A training meadow and a living collection of the principal crop and forage species are also availabale for observation and training 

Further lectures:

  • SPERANZA A., CALZONI G. L., 1997. Struttura delle piante in immagini. Zanichelli Ed., Bologna. (per una migliore comprensione dell'anatomia vegetale).
  • PURVES W.K., SADAVA D., ORIANS G.H., HELLER H.C., 2001. Biologia (La biologia delle piante, L'ecologia e la biogeografia). Zanichelli Ed., Bologna.
  • VIEGI L. e ARDUINI I. 2003. Appunti di Etnobotanica Veterinaria. SEU, Pisa.

Web sites:

http://www.whfreeman.com/raven/ http://www.cornell.edu/ http://www.dipbot.unict.it/frame/botgenit.htm; http://www.dipbot.unict.it/frame/botsistit.htm
Indicazioni per non frequentanti

Iscriversi al corso sulla piattaforma e-learning e seguire tutte le indicazioni per i frequentanti.
Non-attending students info

Enrol in the course on the e-learning web page and follow the same instructions for attending students.
Modalità d'esame

Colloquio sugli argomenti del programma e trattati nelle lezioni frontali ed alle esercitazioni.

Il colloquio prevede anche la descrizione di esemplari freschi, exiccata e immagini di sezioni di piante.

Voto in 30/30. Soglia di superamento 18/30.

 
Assessment methods

Oral examination dealing with the topics listed in the program and discussed during lectures and laboratory work.

Part of the examination consists in the description of fresh and exixccata plant material and images of plant sections.

The marks are out of 30. Minimum threshold 18/30.
Altri riferimenti web

Registro delle lezioni sulla pagina personale del docente (sito Università di Pisa - unimap)
Additional web pages

List of topics dealt in lessons on the theacher web page of unimap (University of Pisa web site). 
Updated: 26/07/2023 17:45