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Diagnostica molecolare applicata alla difesa delle colture

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Diagnostic methods applied to plant pathogens and insects

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Anno accademico 2019/2020

Codice attività didattica
SAF0166
Docenti
Prof. Rosemarie Tedeschi (Affidamento interno)
Prof. Monica Mezzalama
Corso di studio
[001717-101] SCIENZE E TECNOLOGIE AGRARIE - curr. Agrobiotecnologie
Anno
3° anno
Tipologia
B - Caratterizzante
Crediti/Valenza
8
SSD attività didattica
AGR/11 - entomologia generale e applicata
Erogazione
Convenzionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Orale
Tipologia unità didattica
corso
Prerequisiti
Conoscenze di base di patologia vegetale ed entomologia agraria.
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

 Area di apprendimento: Area della difesa.

L'insegnamento ha come obiettivo principale quello di fornire allo studente le basi teoriche e pratiche di alcune tra le principali tecniche molecolari per la diagnosi in campo agrario e di fornire una solida preparazione di base indispensabile per proseguire gli studi universitari.

Teaching domain: crop protection

To acquire the theoretical and practical basis of some of the most used molecular techniques for the diagnosis in agriculture. To have a solid grounding necessary to continue the University studies. The course is included in the learning area of plant protection.

 

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione

Alla fine dell'insegnamento lo studente avrà acquisito conoscenze teoriche e pratiche sulle principali tecniche di biologia molecolare applicate alla difesa delle colture, e in particolare in campo fitopatologico ed entomologico.

 Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Alla fine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di ottimizzare e applicare diverse tecniche molecolari a campioni di piante e di insetti e di scegliere quella più adeguata a seconda dell'obiettivo che si vuole raggiungere.

 Abilità comunicative

Alla fine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di utilizzare un appropriato ed aggiornato vocabolario tecnico relativo alla diagnostica molecolare.

Capacità di apprendere

  • applicazione di tecniche di diagnosi piu appropriate per l'identificazione del patogeno e dell'insetto

Knowledge and understanding

At the end of the course, students will have acquired theoretical and practical knowledge on the main techniques of molecular biology applied to crop protection, and in particular to plant pathogen diagnostics for fungal, bacterial, phytoplasma and viral diseases and to entomology.

Applying knowledge and understanding

At the end of this course the student will be able to optimize and apply the different molecular techniques to plant and entomological samples and will be able to select the most proper techniques depending on the aim of the research

Communication skills

At the end of the course, students will acquire specific and updated technical vocabulary related to plant pathogen diagnostics, applied to fungi, bacteria, phytoplasmas and viruses and diagnostics on insect.

Learning skills

  • being able to apply the most proper diagnostic technique to identify pathogens and insects

 

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Programma

Generalità e applicazione delle seguenti tecniche nell'ambito della difesa delle colture: 

- Estrazione di acidi nucleici

- PCR convenzionale e sue modificazioni: multiplex-PCR, nested-PCR, PCR + ibridazione molecolare, ELISA-PCR, etc.. - Real time PCR e Real time RT-PCR  per la quantificazione di DNA ed RNA target, LAMP PCR

- Marcatori molecolari: analisi di sequenze mitocondriali e ribosomali, Amplified Fragment Length Polymorphism PCR (AFLP) e Random Amplified Polymorphic DNA PCR (RAPD PCR) per l'analisi di variabilità genetica.

Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGEper lo studio delle comunità microbiche.

- Restriction Fragment lenght polymorphism (RFLP) e RFLP virtuale.

- Ibridazione molecolare su supporto solido, Southern blot, ibridazione in situ

- DNA barcoding

- Applicazioni nanotecnologiche: nanosensori e lab on a chip

- Cenni di bioinformatica (blast, allineamento di sequenze, costruzione di alberi filogenetici, metodi di annotazione, analisi di proteine)

- Sequenziamento di genomi

Il corso prevede lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche in laboratorio.

General concepts and application of the following techniques in crop protection:

- Nucleic acids extraction

- Conventional PCR and modifications: multiplex-PCR, nested-PCR, PCR + molecular hybridisation, ELISA-PCR, etc. - Real Time PCR and Real time RT-PCR for the quantification of target DNA and RNA,  LAMP PCR

- Molecular markers: analyses of mitochondrial and ribosomal sequences, Amplified Fragment Lenght Polymorphism PCR AFLP) and Random Amplified Polymorphic DNA PCR (RAPD PCR) for the analysis of genetic variability,

- Molecular hybridisation on a solid carrier, Southern blot, in situ hybridisation,

- DNA barcoding

- Nanotechnological applications: nanosensors and lab on a chip

- Bioinformatics (blast, sequence alignment, dendrograms, gene annotation, protein analysis)

- Genome sequencing, transcriptomics (RNA seq)

The course provides for teoretical lessons and practical exercises in the laboratory

 

 

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Modalità di insegnamento

 Il corso consiste di 80 ore di lezione di cui circa 15 dedicate ad attività di laboratorio. Per le lezioni frontali il docente si avvale di presentazioni e slide che sono a disposizione degli studenti sulle piattaforme Moodle e Campusnet.

 The course consists of 80 hours about 15 of which devoted to laboratory work. For lectures the teacher makes use of presentations and slides that are available to students on the platforms Moodle and Campusnet.

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

 Durante il corso, al termine della trattazione di ogni argomento sarà organizzata una discussione comune sul tema. Le esercitazioni pratiche rappresenteranno un'ulteriore occasione di verifica dell'apprendimento.

L'esame finale è un colloquio orale che prevederà la verifica delle conoscenze acquisite, della capacità di ragionamento e di collegamento fra gli argomenti trattati.

During classes, at the end of the presentation of each topic, a discussion section will be organized. Practicals will be a further  occasion to evaluate the level of learning.

The final exam is an oral exam aimed at evaluating the acquired knowledge, the reasoning skills and the ability to discuss and connect the subjects of the course.

 

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Testi consigliati e bibliografia

Testi di referenza:

Materiale didattico inerente gli argomenti trattati a lezione e durante le esercitazioni pratiche sarà disponibile sulle piattaforme Moodle e Campusnet.

Testi di approfondimento:

Sambrook J., D.W. Russell. 2001. Molecular cloning, a laboratory manual. Cold Spring laboratory press, Cold Spring Harour, New York. Volume 1, Chapter 5. Gel electrophoresis of DNA and Pulsed – field Agarose gel electrophoresis.  

Sambrook J., D.W. Russell. 2001. Molecular cloning, a laboratory manual. Cold Spring laboratory press, Cold Spring Harour, New York. Volume 2, Chapter 8. In Vitro amplification of DNA by the Polymerase Chain Reaction.

Reference textbooks:

Educational material concerning the topics of the lessons and the practical exercises will be available on Moodle and Campusnet platforms.

Follow up textbooks:

Sambrook J., D.W. Russell. 2001. Molecular cloning, a laboratory manual. Cold Spring laboratory press, Cold Spring Harour, New York. Volume 1, Chapter 5. Gel electrophoresis of DNA and Pulsed – field Agarose gel electrophoresis.  

Sambrook J., D.W. Russell. 2001. Molecular cloning, a laboratory manual. Cold Spring laboratory press, Cold Spring Harour, New York. Volume 2, Chapter 8. In Vitro amplification of DNA by the Polymerase Chain Reaction.

 

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Note

 

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Ultimo aggiornamento: 30/07/2019 17:46
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