CORSO DI STUDIO: BIOTECNOLOGIE                                                                                  a.a. 2015/2016

Denominazione insegnamento: Biologia e diagnostica dei fitopatogeni

Denominazione insegnamento (in inglese): PHYTOPATHOGENIC BIOLOGY AND DIAGNOSIS

Lingua dell’insegnamento: Italiano (la parte seminariale verrà svolta in lingua inglese)

Crediti e ore di lezione: 6 CFU, 60 ore

Moduli: T SÌ  * NO

Se sì, specificare denominazione: 

Settore/i scientifico disciplinare: AGR/12

Docente

prof. Marta Martini ( marta.martini@uniud.it)

Crediti

6 CFU

Obiettivi formativi specifici

Nella prima parte del corso lo studente acquisirà gli elementi basilari sugli agenti causali (virus, batteri, fitoplasmi e funghi) delle malattie delle piante e sulle fasi fondamentali del decorso di una malattia.

Nella seconda parte del corso prevalentemente pratica lo studente verrà introdotto alla diagnostica e alla certificazione fitopatologia e successivamente sarà posto nelle condizioni di applicare le principali metodiche di isolamento e coltivazione dei patogeni, e di comprendere, applicare e confrontare i principali metodi di diagnostica sierologica e molecolare, utilizzati in patologia vegetale per la diagnosi di malattie causate da virus, batteri, fitoplasmi e funghi. Inoltre allo studente verranno forniti elementi di moderne tecniche biotecnologiche basate sull’utilizzo di microrganismi..

Competenze acquisite

- Conoscenza dei più importanti agenti di malattia delle piante

- Conoscenza degli stadi di sviluppo di una malattia e dei tipi di malattia

- Conoscenza delle tecniche di diagnosi classiche che si basano su isolamento degli agenti causali

- Conoscenza delle principali tecniche sierologiche

- Conoscenza delle principali tecniche molecolari che si basano sulla PCR e i suoi sviluppi

Programma

Piante e malattia. Il concetto di malattia nelle piante

Sintomatologia: modificazioni di forma e dimensione, alterazioni di colore, sintomi di tipo necrotico

Tipi di malattia delle piante: criterio eziologico, criterio fisiopatologico (malattie epifitiche, trofiche, necrotiche, auxoniche, vascolari, litiche, ipnochereutiche)

Parassitismo e sviluppo della malattia. Parassitismo e patogenicità (parassiti obbligati, parassiti biotrofi, parassiti non obbligati, necrotrofi, saprofiti facoltativi, parassiti facoltativi)

Host range dei patogeni. Sviluppo della malattia nelle piante: triangolo di malattia (pianta, patogeno e ambiente), piramide (tempo e uomini)

Stadi nello sviluppo della malattia, il ciclo di malattia: inoculazione, fenomeni di pre-penetrazione, penetrazione, infezione, disseminazione del patogeno, svernamento o estivazione dei patogeni.

Relazioni tra cicli di malattia ed epidemie. Come i patogeni attaccano le piante. Forze meccaniche esercitate dai patogeni sul tessuto dell’ospite

Armi chimiche dei patogeni: enzimi nelle malattie delle piante, tossine microbiche nelle malattie delle piante, regolatori di crescita nelle malattie delle piante, polisaccaridi.

I patogeni delle piante. Funghi: caratteristiche generali, struttura e organizzazione vegetativa, la nutrizione, influenza dell’ambiente sullo sviluppo fungino, la dispersione delle spore, la germinazione delle spore, la riproduzione dei funghi, classificazione dei funghi fitopatogeni

Batteri: classificazione dei batteri fitopatogeni, malattie delle piante causate da batteri, caratteristiche dei batteri fitopatogeni, il processo infettivo (batteriosi parenchimatiche, batteriosi vascolari e sistemiche), sopravvivenza e diffusione dell’inoculo batterico

Fitoplasmi: caratteristiche generali, malattie da fitoplasmi, sintomi, trasmissione, geni e proprietà genomiche, detection e identificazione, classificazione, tassonomia provvisori e nomenclatura

Fitovirus: generalità, tassonomia, modalità di trasmissione. La diagnosi. Il procedimento diagnostico. I postulati di Koch. Utilizzo della microscopia ottica. Microscopia elettronica. Isolamento su terreni artificiali. Impiego di piante indicatrici.

Le nuove tecniche diagnostiche   Diagnosi sierologica: anticorpi policlonali e monoclonali, principali test di laboratorio

Diagnosi molecolare: isolamento e purificazione di DNA e RNA (isolamento di DNA genomico da cellule batteriche, da micelio fungino, da tessuti vegetali; estrazione dell’RNA da tessuti vegetali), ibridazione molecolare, fluorescent in situ hybridization, polymerase chain reaction PCR (meccanismo molecolare, il ciclo, DNA polimerasi DNA dipendenti), Hot start PCR, elettroforesi, RT-PCR, semi-nested e nested –PCR, Cooperational-PCR, Multiplex-PCR, immunocapture (IC)-PCR, verifica dell’identità dei prodotti di PCR (RFLP, sequenziamento), real-time PCR (qualitativa e quantitativa), vantaggi e svantaggi della PCR, DNA microarray.

Geni target per la diagnosi molecolare e disegno dei primers. Geni target usati nello sviluppo di saggi diagnostici per i virus, i funghi e i batteri, il sequenziamento, analisi delle sequenze, database di sequenze, BLAST, disegno dei primers.

Totale ore lezioni ed esercitazioni               70

di cui di esercitazioni       30

Modalità d'esame

Orale

Testi consigliati

Plant Pathology, V edition,  Agrios G. N.

Elementi di PATOLOGIA VEGETALE, II edizione, Belli G.