AREA DI APPRENDIMENTO
Discipline biotecnologiche con finalità specifiche: agrarie
OBIETTIVI FORMATIVI
Conoscenza e capacità di comprensione:
Gli studenti acquisiscono le tematiche di base della patologia vegetale, compresa la diagnostica, e approfondiscono le conoscenze sulla tassonomia, la morfologia e i meccanismi patogenetici dei principali patogeni delle piante e sulle basi teoriche delle strategie di difesa delle piante. La conoscenza e la capacità di comprensione sono sviluppate con lezioni frontali ed esercitazioni. La verifica del raggiungimento dell'obiettivo formativo è ottenuta con la prova d'esame a contenuto orale.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
La capacità di applicare conoscenza e comprensione degli studenti è sviluppata essenzialmente perché essi siano pronti a essere coinvolti nella diagnostica delle malattie delle piante e nello studio dei fattori molecolari fisiopatologici e a superare l’esame di stato per l’iscrizione all’Ordine Professionali dei Dottori Agronomi e Forestali.
Libri di testo:
Biochimica e biologia molecolare delle piante, 2003, di B.B. Buchanan, W. Gruissem, R.L. Jones, Editore Zanichelli.
Fondamenti di patologia vegetale, 1996, di A. Matta, Patron Editore.
Essential Plant Pathology, 2010, di G.L. Schumann e C.J. D’Arcy, APS Press.
Elementi di virologia vegetale, 2006, di L. Giunchedi, M. Conti, D. Gallitelli e G.P. Martelli, Editore Piccin Nuova Libraria SpA.
Obiettivi Formativi
Conoscenza e capacità di comprensione:
Gli studenti acquisiscono le tematiche di base della patologia vegetale, compresa la diagnostica, e approfondiscono le conoscenze sulla tassonomia, la morfologia e i meccanismi patogenetici dei principali patogeni delle piante e sulle basi teoriche delle strategie di difesa delle piante. La conoscenza e la capacità di comprensione sono sviluppate con lezioni frontali ed esercitazioni. La verifica del raggiungimento dell'obiettivo formativo è ottenuta con la prova d'esame a contenuto orale.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
La capacità di applicare conoscenza e comprensione degli studenti è sviluppata essenzialmente perché essi siano pronti a essere coinvolti nella diagnostica delle malattie delle piante e nello studio dei fattori molecolari fisiopatologici e a superare l’esame di stato per l’iscrizione all’Ordine Professionali dei Dottori Agronomi e Forestali.
Metodi Didattici
Lezioni frontali ed esercitazioni
Modalità di verifica apprendimento
Esame di profitto orale
Programma del corso
Le malattie delle piante:
1. Osservazioni di piante malate e commenti sulle alterazioni strutturali e funzionali; concetto di malattia delle piante; i postulati di Koch; diagnosi e identificazione molecolare di un potenziale agente fitopatogeno.
2. Linguaggio tematico: patogenicità e virulenza, piante ospiti e non-ospiti, resistenti e suscettibili; livelli di specificità pianta-patogeno; triangolo della malattia.
3. Elementi di epidemiologia; valutazione dell'indice di malattia.
4. Stadi di sviluppo di una malattia parassitaria; elementi sui principi e strategie di controllo delle malattie e sui fitofarmaci.
I funghi e gli oomiceti fitopatogeni:
1. Inquadramento tassonomico, convergenze evolutive e differenze.
2. Ascomiceti, basidiomiceti e oomiceti: aspetti morfologici con particolare riferimento alle ife, ai setti e alle strutture di riproduzione e di moltiplicazione; osservazioni al M.O., S.E.M. e T.E.M. e commenti.
3. Metodi di penetrazione dei funghi e degli oomiceti nell'ospite: apparato austoriale e ruolo della metanizzazione, sviluppo di Erysiphegraminis f. sp. hordei su non-ospiti, su piante per le quali è una forma specialis inappropriata, e sull'ospite su cui è una f. sp. appropriata.
4. Peronospora della vite, tracheofusariosi del pomodoro, moniliosi delle drupacee, oidio della vite, ruggine nera del grano: eziologia, sintomi, ciclo biologico, criteri e strumenti di lotta.
I batteri fitopatogeni:
1. Inquadramento tassonomico dei batteri fitopatogeni e dei citoplasmi.
2. La batteriosi del tabacco causta da Pseudomonassyringaepv. tabaci.
I virus fitopatogeni:
1. VIII Rapporto ICTV del 2005 e aggiornamenti al 2012; tassonomia, forma e dimensioni.
2. Colonizzazione sistemica della pianta da parte dei virus.
3. Organizzazione del genoma virale: esempio del TMV; ciclo replicativo dei virus a ssRNA (+) e (-),a dsRNA e a DNA ss e ds.
4. Movimento dei virus tra cellule e nella pianta; elementi sui sintomi delle malattie virali e sulla trasmissione dei virus; resistenza dominante e recessiva ai virus.
5. Le virosi della vite.
Il modello a zigzag di Jones &Dangl:
1. Gli esperimenti di Flor degli anni ’40; la teoria del gene-per-gene di Flor; interpretazione classica della teoria del gene-per-gene; visione globale della variazione dei geni trascritti con la tecnica dei microarray; la base molecolare della teoria del gene-per-gene: gli esperimenti di Staskawicz (1984), di Johal e Briggs (1992), di Rommens (1995) e di Jia (2000).
2. Struttura e domini delle proteine R; le proteine R in Arabidopsis.
3. Composti con funzione di elicitore non specifico; PAMPs, MAMPs e DAMPs; struttura delle proteine PRR.
4. Meccanismi di difesa delle piante preinfezionali e postinfezionali strutturali e chimici; panoramica delle vie di trasduzione del segnale che attivano e coordinano le risposte difensive delle piante: specie reattive di ossigeno, acido salicilico, PR-proteins, HR, fitoalessine, via dei pentoso-fosfati. Le risposte difensive delle piante: PR-proteins, fitoalessine, via dell'acido shikimico; via dei pentoso-fosfati. Le risposte sistemiche di difesa delle piante: la resistenza sistemica acquisita, resistenza sistemica indotta, risposta sistemica a inibitore delle proteasi.
Esercitazioni:
1. Diagnostica: tecniche immunologiche e biomolecolari.
2. Ricerca di ortologhi di un gene codificante correlato alla patogenesi.
3. Uso dei seguenti programmi on line: www.expasy.org; www.expasy.org/tools/dna.html; clustalw.genome.jp; www.bioinformatics.org/sms/index.html; www.ncbi.nlm.nih.gov.