ECTS - University of Pisa
| Modules | Area | Type | Hours | Teacher(s) | |
| MICROBIOTA DELLA PIANTA E DEL SUOLO E APPROCCI METAGENOMICI | AGR/16 | LEZIONI | 64 |
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Al termine del corso:
At the end of the course:
Per accertare le conoscenze acquisite dallo studente saranno svolte due prove scritte in itinere e un seminario attivo per gli studenti in corso, mentre verrà svolta la verifica orale per quelli non in corso. Lo studente dovrà dimostrare il grado di apprendimento degli argomenti trattati.
For the assessment of the knowledge two ongoing written tests and a student seminar will be performed. An oral exam will be performed by not-in-course students.
Al termine del corso:
Durante il corso lo studente dovrà dimostrare di avere acquisito capacità di mettere in relazione le proprietà funzionali dei microrganismi con la loro capacità di aumentare la fertilità biologica del suolo e la crescita e salute delle piante. Dovrà inoltre dimostrare di avere acquisito la conoscenza dei metodi di studio della diversità microbica nel suolo e nella rizosfera.
During the course the student should show to have acquired the ability to relate functional properties of microorganisms with ability to increase soil biological fertility and plant growth and health. Moreover the student will show to have acquired the knowledge about the different methods used to analyse soil and rhizosphere microbial diversity.
Alla fine del corso lo studente avrà acquisito la capacità di eseguire analisi molecolari per lo studio della diversità microbica e la consapevolezza delle interazioni tra microrganismi e piante al fine di un loro utilizzo in campo ambientale e agrario.
At the end of the course the student will acquire the ability to perform molecular analyses useful to study microbiological diversity and awareness of the interaction of microorganisms in soil and rhizosphere to use microbes in natural and agricultural environments.
La verifica dei comportamenti sarà effettuata:
The behaviour verification will be performed:
Lo studente dovrà avere conoscenze di microbiologia generale.
The student should know general microbiology.
Le lezioni frontali saranno eseguite con l’ausilio di slides, quelle in laboratorio saranno svolte in un laboratorio didattico attrezzato per svolgere esercitazioni di microbiologia. Sarà utilizzato il sito e-learning per fornire il materiale didattico e per comunicare con gli studenti. L’interazione tra studenti e docenti ha luogo attraverso ricevimenti, posta elettronica. Sono presenti prove in itinere.
Lectures are held with the help of slides, the laboratory lessons will be performed in a laboratory designed and equipped for microbiological practices. The laboratory practices will be performed in groups of students. The e-learning site will be used to provide teaching material and to communicate with the students. The interaction between teacher and students take salso place through meetings, e-mail. Intermediate written tests are present.
PROGRAMMA
Biodiversità microbica e filogenesi molecolare. Microrganismi appartenenti ai tre domini di Bacteria (Proteobatteri, Attinobatteri, Batteri Gram+, Cianobatteri, Cytophaga), Archaea (Alofili estremi, Metanogeni, Ipertermofili) e Eucarya (Funghi) e loro principali caratteristiche. Diversità ecologica dei microrganismi. Chemolitotrofi (nitrificanti, zolfo-ossidanti, ferrobatteri) e respirazioni anaerobie (denitrificazione e respirazione dei solfati). I funghi. Trasferimento genetico orizzontale (coniugazione, trasformazione, trasduzione) e sua importanza nel suolo. Il ruolo dei microrganismi nella agricoltura sostenibile. Cicli biogeochimici: ciclo del C, N, P e S.
Le simbiosi tra piante e microrganismi. Simbiosi micorriziche: biodiversità dei funghi e tassonomia, loro ciclo vitale e produzione massiva. Biodiversità funzionale dei funghi micorrizici arbuscolari: selezione di ceppi infettivi ed efficienti. Conservazione della diversità dei funghi AMF: collezioni ex-situ, in-situ e on-farm. Processo di azotofissazione. La rizosfera e batteri PGPR.
Metodi molecolari per il monitoraggio dei microrganismi della pianta e del suolo: casi studio.
ESERCITAZIONI
Metodi di analisi delle comunità microbiche del suolo: determinazione dei microrganismi attraverso analisi coltura-dipendenti e coltura-indipendenti. Analisi microbiologiche e isolamenti funzionali di microrganismi dal suolo. Metodi di analisi delle comunità microbiche con particolare riguardo agli approcci metagenomici.
Microbial diversity and molecular phylogeny. Microbes within Bacteria (Proteobacteria, Actinobacteria, Gram + Bacteria, Cyanobacteria, Cytophaga), Archaea (extreme alophylous, Methobacteria, Iperthermophylous bacteria) and Eucarya (Fungi) and their main traits. Microbial ecological diversity. Chemolithic bacteria (Nitrifiers, S-oxidazing) and anaerobic respiration (denitrification and SO4 respiration). The fungi. Horizontal gene transfer (conjugation, transformation, transduction): importance in soil environment.
Role of microbes in biogeochemical cycles. Cycles of C, N, P, S. Symbiosis between plants and microorganisms. Mycorrhizal symbioses: fungal diversity and taxonomy, life cycle and massive production. Functional biodiversity of arbuscular mycorrhizal fungi: selection of efficient and infective isolates. and nitrogen fixing bacteria. Arbuscular mycorrhizal fungi as biofertilizers and bioenhancers. Conservation of AMF diversity: in situ, ex situ and on farm collections. Methods for the analyses of microbial communities. N-fixing bacteria. The rhizosphere and the plant growth promoter rhizobacteria (PGPR). Molecular methods for monitoring plant and soil microorganisms: case studies.
Laboratories
Methods for microbial soil communities analyses: determination of microorganisms by culture-dependent and independent methods. Microbiological analyses and functional isolation of microbes from the soil.
Molecular methods for the analysis of microbial communities (metagenomic approaches)
- B. Biavati, C. Sorlini "Microbiologia agroambientale". CEA, 2012
- P. Barbieri, G. Bestetti, E. Galli, D. Zannoni. "MICROBIOLOGIA AMBIENTALE ED ELEMENTI DI ECOLOGIA MICROBICA ". CEA, 2008
- Iaccarino M (2006). Microrganismi benefici per le piante. Idelson-Gnocchi
- B. Biavati, C. Sorlini "Microbiologia agroambientale". CEA, 2012
- P. Barbieri, G. Bestetti, E. Galli, D. Zannoni. "MICROBIOLOGIA AMBIENTALE ED ELEMENTI DI ECOLOGIA MICROBICA ". CEA, 2008
- Iaccarino M (2006). Microrganismi benefici per le piante. Idelson-Gnocchi
Gli studenti non frequentanti possono utilizzare il materiale didattico presente in e-learning e consultare il registro delle lezioni.
Non-attending students may use the teaching material provided in the e-learning site and check the lesson register.
The exam consists of two ongoing written tests for attending students. The tests consists of a series of questions concerning the topics of the course, up to one week before the test. The students will also give a seminar. The positive tests are valid for the entire academic year.
The written tests are passed if a mark of 18/30 is reached. If the student has a positive mark (at the least 18/30) in both tests and in the seminar, the exam is considered passed and an average mark is calculated. In case the mark is below 18/30 in one of the two tests, the student must give the relevant oral exam.
Non attending students and thgose who do not take the ongoing tests, must pass an oral exam. For students wanting to improve their mark, the oral exam will concern the whole programme.
