ECTS - University of Pisa
Fornire agli studenti le principali conoscenze relative ai sistemi colturali, fattori della produzione e tecniche agronomiche, con particolare riferimento all’avvicendamento colturale, la lavorazione dei terreni, la concimazione minerale e organica, il controllo delle piante infestanti, l’irrigazione, al fine di fornire indicazioni sulle tecniche colturali e sui i programmi di miglioramento genetico di specifici caratteri a forte implicazione agronomica ed alimentare.
Modulo APPLICAZIONI BIOTECNOLOGICHE:
Istruire gli studenti sulle principali tecniche di propagazione delle piante di interesse agrario, incluso la propagazione in vitro, e l’utilizzo delle piante come “biofactory” mettendo in evidenza le finalità, i problemi, le procedure e i benefici che ne conseguono. Fornire le conoscenze su alcuni aspetti biotecnologici per lo studio dei processi genetico-molecolari che regolano la produzione e la composizione organolettica, con particolare riferimento alla produzione dei metaboliti di interesse alimentare (nutraceutico e biofortification), farmaceutico e per il risanamento ambientale (phytoremediation).
The student who completes the course successfully will be able to demonstrate a solid knowledge of the main issues related to crop productions and biotechnologies applied along the whole processes of crop production. He or she will acquire basic knowledge of agricultural systems, field crops, fundamental of agro-ecosystem structure and operating principles, differences among agricultural techniques, cropping system and farming systems, physical components of the agro-ecosystem, agricultural input management, principles on architecture and life cycle of fruit trees and relative plant propagation techniques, fruit development and control of fruiting and production, molecular markers for fruit trees varietal, genetic improvement and functional characterization of genes involved in fruit organoleptic composition, alternative cropping systems for the production of metabolites of interest in food, pharmaceutical and for environmental remediation, main techniques of in vitro cultures.
modulo Applicazioni Biotecnologiche
La verifica delle conoscenze sarà oggetto della valutazione dell'elaborato scritto fornito dal singolo studente all'inizio della sua prova d'esame
During the oral exam the student must be able to demonstrate his/her knowledge of the course material and be able to discuss the reading matter thoughtfully and with propriety of expression. With the eventual oral discussion on the report the student must demonstrate the ability to approach a circumscribed research problem, and organise an effective exposition of the results.
Methods:
Biotechnological Applications
Oral discussion on the eventual student report on specific research activities relevant for the subject of the course unit.
Al termine del modulo APPLICAZIONI BIOTECNOLOGICHE
Biotechnological Applications
The student will be able to use the office or iwork software for the design of the written report and oral presentation of the subject agreed upon with the teacher;
The student will be able to conduct research and analysis of the sources: use of search engines, scopus, pubmed, sci finder, google scholar;
The student will be able to present in a written report the results of the project activity carried out within the project agreed with the teacher
Al termine del modulo APPLICAZIONI BIOTECNOLOGICHE
Saranno accertate le capacità dello studente di documentarsi, preparare, scrivere e presentare una relazione che riporti i risultati dell'attività di progetto concordato con il docente. la presentazione verrà effettuata con l'ausilio di mezzi audiovisivi
Biotechnological Applications
Students will be able to document, prepare, write and present a report with the results of the project activity agreed upon with the teacher. The presentation will be made with the aid of audiovisual media
modulo APPLICAZIONI BIOTECNOLOGICHE
Lo studente potrà acquisire e/o sviluppare sensibilità alle problematiche inerenti le applicazioni delle biotecnologie verdi: sviluppo in campo farmaceutico, applicazioni in campo nutraceutico, di alimentazione e biofortification, di bonifica ambientale
Biotechnological Applications
The student will be able to acquire and / or develop sensitivity to the issues related to green biotechnology applications:development of pharmaceuticals , applications for nutraceutical products, feeding and biofortification, environmental remediation
modulo APPLICAZIONI BIOTECNOLOGICHE
Durante le sessioni di laboratorio saranno valutati il grado di accuratezza e precisione delle attività svolte
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During the laboratory sessions, the degree of accuracy and precision of the activities will be evaluated
modulo APPLICAZIONI BIOTECNOLOGICHE
Non è richiesta l'indicazione di eventuali propeduticità consigliate o obbligatorie ma un elenco di argomenti ritenuti utili/necessari: fisiologia vegetale, biologia vegetale, nozioni di base di biologia molecolare.
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It is not required to indicate any recommended or mandatory propedeutics but a list of topics considered useful / necessary: plant physiology, plant biology, molecular biology basics.
modulo APPLICAZIONI BIOTECNOLOGICHE
E' consigliabile seguire gli altri insegnamenti paralleli (del I semestre I anno) : Composti bioattivi e nutraceutica e Biotecnologie genetiche.
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It is advisable to follow the other parallel courses (I semester I year): Bioactive Compounds and Nutraceuticals and Genetic Biotechnologies.
modulo APPLICAZIONI BIOTECNOLOGICHE
questo modulo costituisce un requisito consigliato per i corsi successivi Fisiologia vegetale e proteomica, Genomica e fondamenti di nutrigenomica
Biotechnological Applications
this course is a recommended requirement for subsequent courses Plant and Proteomics Physiology, Genomics and Nutrigenomic Fundamentals
modulo APPLICAZIONI BIOTECNOLOGICHE
Delivery: face to face
Learning activities:
Attendance: Advised
Teaching methods:
MODULO: Sistemi Agricoli e Fondamenti di produzioni vegetali 6 CFU (Marco Mazzoncini ,Claudio D’Onofrio)
Sistemi agricoli 3 CFU (Marco Mazzoncini)
Struttura del sistema agricolo nazionale. Le principali colture erbacee di pieno campo, areali di coltivazione, produttività, qualità delle produzioni, utilizzazione. Nozioni di base sulla composizione e sul funzionamento degli agro-ecosistemi; concetto di tecniche agronomiche, sistemi colturali sistemi agricoli. Le caratteristiche del biotopo (terreno, acqua, clima). La gestione dei fattori della produzione: l’avvicendamento colturale, la lavorazione dei terreni, la concimazione minerale e organica, il controllo delle piante infestanti, l’irrigazione.
Fondamenti di produzioni vegetali 3 CFU (Claudio D’Onofrio)
Principi sulla struttura, architettura e ciclo vitale degli alberi da frutto. Principali tecniche di propagazione delle piante di interesse agrario, con particolare riferimento alla propagazione vegetativa, e l’utilizzo delle colture in vitro quale strumento per la propagazione clonale (micropropagazione, recupero di embrioni immaturi, embriogenesi somatica, semi artificiali, conservazione del germoplasma). Sviluppo del frutto e controllo della fruttificazione e della produzione. Alcuni aspetti di genetica molecolare applicata alle specie arboree da frutto: impiego dei marcatori molecolari per l’identificazione varietale e clonale, QTL e miglioramento genetico, caratterizzazione funzionale di geni coinvolti nella composizione organolettica della frutta. Saranno esaminati casi di studio dei quali saranno messi in evidenza gli obiettivi, i vantaggi e i possibili problemi derivanti dalla applicazione delle diverse procedure.
MODULO: Applicazioni biotecnologiche 3 CFU (Laura Pistelli)
1- Peculiarità delle cellule vegetali per la proliferazione di tessuti e organi: concetto di totipotenza, multipotenza, unipotenza e differenziamento. 2- principali tecniche di colture in vitro (uso di colture solide e in sospensione, compreso le scale-up con bioreattore. 3- varie metodologie per la trasformazione genica di cellule vegetali: ruolo dei geni vir per la infezione con Agrobacterium . 4- Fornire le conoscenze fondamentali sui sistemi colturali alternativi per la produzione di metaboliti di interesse alimentare 5- sistemi colturali e biotecnologici per la biofortification- 6- uso di cellule vegetali o alghe per "biofactory" e loro pplicazioni in campo farmaceutico, nutraceutico- 7- sistemi per il risanamento ambientale (phytoremediation): uso di piante e alghe.
Le esercitazioni prevedono la realizzazione di protocolli colturali con scopo di biofortification (tecniche idroponiche), phytoremediation (colture di piante erbacee o alghe) di micropropagazione e di biomasse (calli, sospensioni cellulari) produzione di hairy rotos per produzione di metaboliti specifici. Uso di tecnologie informatiche per approfondire lo studio sugli argomenti trattati.
The couse provides the main knowledge related to cropping systems, factors of production and agronomic techniques, with particular reference to crop rotation, soil tillage, mineral and organic fertilization, weed control, irrigation, in order to provide guidance on cultivation techniques and programs for genetic improvement of specific agronomic characters strong implication and food.
Biotechnological Applications
1- Peculiarities of plant cells for the proliferation of tissues and organs: concept of totipotency, multipotency, unipotency and differentiation. 2- in vitro culture: main techniques (use of solid and suspension cultures, including bioreactor scale-ups) 3 - methods of genetic modification for plant cells; the role of vir genes for the infection with Agrobacterium 4 - Provide basic knowledge on alternative crop systems for the production of metabolites of food interest 5. Cultivation and biotechnology systems for biofortification- 6 use of plant cells or algae for biofactory and their pharmaceutical, nutraceutical purposes 7 systems for Environmental phytoremediation: use of plants and algae.
The exercise in the laborarotry provide the production of culturing protocols for the purpose of biofortification, phytoremediation (herbaceous plant cultures or algae) of micropropagation and biomass (calluses, cellular suspensions) production of hairy rotos for the production of specific metabolites. Use of computer technology to deepen the study on the topics discussed.
MODULO: Applicazioni biotecnologiche
Testi consigliati
Rao R, Leone A- Biotecnologie e genomica delle piante. Idelson –Gnocchi ed. 2014.
Pasqua G. et al. Biologia cellulare & biotecnologie vegetali, Padova, Piccin. 2011.
Segnalazione di alcune riviste di consultazione:Trends in plant science, Trends in Biotechnology, Critical review in Plant sicence, Critical review in Biotechnology, Plant Cell, Plant Physiology, Nature
Recommended reading includes the following works: pdf of face-to-face lectures. Further bibliography will be indicated.
Verifica finale orale obbligatoria Voto in trentesimi.
L'esame finale prevede un colloquio orale del modulo SISTEMI AGRICOLI E FONDAMENTI DI PRODUZIONI VEGETALI.
Per il modulo APPLICAZIONI BIOTECNOLOGICHE è prevista la presentazione orale con ausilio di mezzi audiovisivi inerente il progetto scritto presentato, su un argomento specifico concordato con il docente. Il docente si riserva di porre domande di approfondimento sull'argomento scelto.
Mandatory final oral examination Voting in thirty-eight.
The final exam is for an oral interview of the AGRICULTURAL SYSTEMS AND BASICS OF VEGETABLE PRODUCTION.
For the BIOTECHNOLOGICAL APPLICATION module, the oral presentation will be provided with audiovisual media on the written project submitted, on a specific topic agreed with the teacher. The teacher reserves the right to ask questions about the topic chosen.
Work placement in field crops and applied biotechnology laboratories.
