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Master Universitario en

Mejora genética vegetal

Presente edición: 1ª parte: 26 septiembre 2016 – 9 junio 2017 / 2ª parte: septiembre 2017 – junio 2018 ··
Próxima edición: 1ª parte: septiembre 2018 – junio 2019 / 2ª parte: septiembre 2019 – junio 2020

Master Universitario en

Mejora genética vegetal

Datos generales de la materia

ECTS: 6
Horas presenciales: 73 (42 clase, 31 prácticas)
Horas de trabajo personal: 77
Carácter: Obligatoria
Lugar donde se desarrolla: Instituto Agronómico Mediterráneo de Zaragoza, laboratorio del Departamento de Genética y Producción Vegetal y laboratorio del Departamento de Pomología de la Estación Experimental de Aula Dei del CSIC.
Organización temporal
- Se desarrolla en el primer año académico del Máster a finales del primer semestre.
- La evaluación de la materia se realiza en un único examen al final del primer semestre.
Requisitos y permanencia
No hay requisitos previos
Modalidades de enseñanza
Combinación de clases teóricas y prácticas, estudio y trabajo individual y en grupo, y visitas técnicas.
Idioma
Los profesores imparten los cursos en español e inglés. En este último caso se proporciona traducción simultánea al español. La documentación aportada por los profesores está en español o en inglés.

 

Presentación de la materia y contexto en el plan de estudios

La materia repasa distintas  tecnologías genómicas, y muestra cómo estas herramientas influyen en las estrategias de mejora vegetal aportando nuevas alternativas para la selección de caracteres complejos. En primer lugar, se da una introducción a la utilización de la bioinformática y a la gestión de bases de datos. Una segunda parte de la materia se dedica a la secuenciación y resecuenciación del genoma, así como a la genómica comparativa. A través de ejercicios prácticos, los estudiantes adquieren experiencia en el acceso a distintas bases de datos de genes, en hacer comparaciones entre bases y en la búsqueda de información útil, además de ganar experiencia práctica con visualizaciones de mapas comparativos.  La mutagénesis y el TILLING son unas herramientas especiales que se utilizan para generar y detectar nuevas formas alélicas para la  investigación básica y la mejora aplicada. Finalmente, esta materia analiza la edición de genomas y las distintas etapas de los procesos de transformación vegetal y repasa el control de la expresión génica y el análisis molecular de las plantas regeneradas. Se evalúa el interés de los organismos transgénicos y de los caracteres modificados para la mejora. Se presta especial atención a la evaluación de riesgos, a la legislación y a las implicaciones sociales de la utilización de plantas transgénicas.

 

Competencias

Competencias específicas

  • ­CE1 Dominar las bases y los principios de la mejora genética vegetal moderna, incluyendo las nuevas herramientas cuantitativas y moleculares como la genómica y, en general, los conocimientos y aplicaciones de las tecnologías –ómicas.
  • ­CE4 Comprender y utilizar herramientas cuantitativas para la resolución de problemas biológicos, matemáticos y estadísticos.

Competencias generales

  • CG1 Integrar conocimientos científicos y técnicos y aplicarlos críticamente.
  • ­CG2 Realizar búsquedas de información científica y/o técnica y realizar un tratamiento selectivo de la misma.
  • ­CG3 Analizar resultados o estrategias y elaborar conclusiones que aporten un esclarecimiento de los problemas y puedan suponer una solución a los mismos.

Resultados del aprendizaje

El estudiante al finalizar el aprendizaje de la materia:

  • Adquiere experiencia en el uso de distintas bases de datos genómicas disponibles y del software informático específico para el análisis genómico.
  • Valora los logros prácticos que la mutagénesis y el TILLING han obtenido en el desarrollo de nuevas variedades y materiales de interés para estudios genéticos, y conoce los métodos de inducción de mutaciones artificiales y las bases moleculares de los cambios producidos.
  • Profundiza en la aplicación de la transformación genética para la obtención de variedades transgénicas resistentes a determinados estreses bióticos y abióticos, para la obtención de variedades de superior calidad, particularmente nutritiva, y de moléculas de uso industrial o farmacéutico.
  • Valora las ventajas e inconvenientes de la aplicación de la transformación genética desde una óptica técnica y socioeconómica.
  • Es capaz de integrar los avances genómicos en programas convencionales de mejora para la consecución de objetivos específicos y el aumento de la eficacia de los programas.

 

Contenido

  • Bases de datos genómicas y bioinformática     
  • Secuenciación y resecuenciación genómica     
  • Genómica comparativa     
  • Mutagénesis y TILLING
  • Edición de genomas
  • Biotecnología vegetal aplicada

 

Actividades formativas

Actividad formativa 1: Clases magistrales combinadas con estudios de caso
ECTS: 4
Horas: 100
Porcentaje de presencialidad: 42%

Actividad formativa 2: Clases prácticas de resolución de ejercicios y problemas
El objetivo de las prácticas es explorar las herramientas de secuenciación de genomas y las bases de datos de genomas vegetales, comparar genomas, e introducirse en el empleo de BLAST, ENSEMBL, etc., así como otras herramientas de transcriptómica y de expresión génica. Los estudiantes trabajan por parejas en el aula de informática para acceder a los recursos bioinformáticos disponibles en internet.
ECTS: 0,4
Horas: 10
Porcentaje de presencialidad: 80%

Actividad formativa 3: Trabajo en grupo
Los estudiantes trabajan en grupos de 4-5 componentes tutorados por el profesor, analizando publicaciones relacionadas con la problemática de la producción y uso de plantas transgénicas. Cada grupo realiza una presentación oral en clase. Los resultados de cada grupo se debaten con el profesor y los otros grupos.
ECTS: 0,6
Horas: 15
Porcentaje de presencialidad: 65%

Actividad formativa 4: Clases prácticas de laboratorio
Las prácticas se llevan a cabo en el laboratorio del Departamento de Genética y Producción Vegetal y en el laboratorio del Departamento de Pomología de la Estación Experimental de Aula Dei del CSIC.
(1) Detección de transgénicos de maíz para el gen Bt, mediante PCR a tiempo real
(2) Evaluación de la resistencia in vivo al taladro, observando la supervivencia a lo largo del tiempo de larvas de Sesamia nonagrioides liberadas en plántulas de maíz de dos-tres semanas. A los estudiantes se les proporciona una planta determinada y deberán justificar si se trata de una planta transgénica o su original, sensible al taladro.
ECTS: 0,8
Horas: 20
Porcentaje de presencialidad: 50%

Actividad formativa 5: Visita técnica a un centro de investigación en este ámbito, como el  Centre de Recerca en Agrogenòmica (CRAG) del CSIC-IRTA_UAB-UB en el Campus Central de la Universidad Autónoma de Barcelona en Bellaterra, Barcelona (visita conjunta para las materias 4 y 5).
ECTS: 0,2
Horas: 5
Porcentaje de presencialidad: 75%


 

Métodos de evaluación

Sistema de evaluación 1: Examen escrito compuesto a partir de preguntas aportadas por los diferentes profesores de la materia, con acceso libre a ordenador para la realización de ejercicios prácticos que son similares a los desarrollados durante las sesiones prácticas. Las preguntas son de tipo test y concretas de desarrollo corto. El examen evalúa tanto el contenido de las conferencias como la comprensión de las prácticas y los procesos observados en la visita técnica.
En el examen escrito las preguntas que no son de tipo test se califican según la precisión conceptual y técnica de la respuesta y el planteamiento del razonamiento, y los ejercicios según la comprensión de la metodología y la validez de los resultados.
Ponderación: 80% de la nota final de la materia

Sistema de evaluación 2: Evaluación global de la resolución de los ejercicios y problemas por parte del profesor que los tutora.
Se valora la comprensión de la metodología y la calidad de los resultados. La calificación es la misma para la pareja.
Ponderación: 10% de la nota final de la materia

Sistema de evaluación 3: Evaluación del trabajo de grupo por parte del profesor que lo tutora. La calificación está basada en la presentación y defensa del trabajo. Se valora la claridad de la presentación y la calidad de los razonamientos aportados en la defensa. La calificación es la misma para todos los componentes del grupo.
Ponderación: 10% de la nota final de la materia

 

Profesorado

Carlos ALONSO, CSIC-CNB, Madrid (España)
Teresa CAPELL, UdL, Lleida (España)
Paul CHRISTOU, UdL-ICREA, Lleida (España)
Ángel FERNÁNDEZ MARTÍ, UC Davis (EE.UU.) / CITA-GA, Zaragoza (España)
Jordi GARCIA-MAS, CRAG, Barcelona (España)
David MARSHALL, The James Hutton Institute, Dundee (Reino Unido)