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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: 7
Horas presenciales: 82 (58 clase, 24 prácticas)
Horas de trabajo personal: 93
Carácter: Obligatoria
Lugar donde se desarrolla: Instituto Agronómico Mediterráneo de Zaragoza y laboratorio del departamento de Nutrición Vegetal de la Estación Experimental de Aula Dei del CSIC
Organización temporal
- Se desarrolla en el primer año académico del Máster a mediados del segundo semestre.
- La evaluación de la materia se realiza durante el segundo semestre mediante un examen escrito y la evaluación de las prácticas realizadas.
Requisitos y permanencia
No hay requisitos previos
Modalidades de enseñanza
Combinación de clases teóricas y prácticas, estudio y trabajo individual, 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 primera parte de la materia se dedica al estrés abiótico, particularmente a la mejora de la resistencia/tolerancia de los cereales a la sequía y a la tolerancia de calor. Como etapa previa a su manipulación, se abordan las bases fisiológicas de la determinación del desarrollo, del crecimiento y del rendimiento, con el fin de potenciar la selección indirecta para la mejora del rendimiento bajo estrés. Se estudian los mecanismos de resistencia y/o tolerancia, los caracteres adaptativos y los métodos de selección utilizados. Se realizan prácticas de campo y de laboratorio para medir distintos parámetros fisiológicos (fluorescencia de clorofila, pigmentaciones) para detectar si las plantas padecen condiciones de estrés (sequía, salinidad, deficiencia de hierro, etc.). La segunda parte de la materia trata la tolerancia y la resistencia a estrés biótico. Se estudia la biología de las plagas y la naturaleza, las fuentes y la manipulación de la resistencia, así como los factores que influyen en su expresión. Se resaltan los aspectos de la mejora vegetal que son específicos de la resistencia a plagas y la importancia de la utilización de plantas resistentes como parte de programas sostenibles de la gestión integrada de plagas. Esta segunda parte aborda también la mejora para resistencia a hongos, bacterias, virus y nematodos. Se estudia  la interacción planta-patógeno y los distintos mecanismos de resistencia, prestando especial atención a su evaluación y a los métodos de selección para obtener cultivares resistentes. La tercera parte de la materia trata de los componentes de la calidad de cultivo así como los factores que la determinan. Se repasan los planteamientos utilizados para mejorar la calidad de cultivo, considerando la mejora convencional y otras metodologías que pueden aumentar la eficiencia de los procesos de selección.

 

Competencias

Competencias específicas

  • CE8 Valorar las ventajas e inconvenientes de la utilización de diferentes estrategias y metodologías para la mejora de la tolerancia/resistencia a condiciones de estrés desde una perspectiva de mejora de la productividad, seguridad y calidad de los cultivos, asegurando la sostenibilidad de los sistemas agrícolas.
  • CE9 Integrar los conocimientos de la fisiología vegetal, la bioquímica y la patología vegetal en un programa de mejora genética de plantas.
  • CE10 Planificar, desarrollar y evaluar programas específicos de mejora genética en distintas situaciones y entornos, considerando los materiales de partida, los objetivos establecidos y los condicionantes agronómicos, ambientales y socioeconómicos.

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:

  • Conoce las causas que determinan el estrés causado en los cultivos por factores abióticos, particularmente sequía y altas temperaturas, sus bases fisiológicas y bioquímicas y los mecanismos de adaptación de los cultivos a estos tipos de estrés.
  • Valora las posibles estrategias de mejora para la obtención de variedades de calidad superior o resistentes o tolerantes a determinados estreses abióticos, plagas y enfermedades, mediante la correcta selección de fuentes de resistencia o calidad, la elección del tipo de resistencia a desarrollar, la aplicación de métodos y técnicas de mejora adecuados y la incorporación de aplicaciones genómicas.
  • Comprende la interacción planta-patógeno, los diferentes mecanismos de resistencia desarrollados por los cultivos y la base genética de dicha resistencia.
  • Adquiere experiencia práctica en campo y en laboratorio en la medición de parámetros fisiológicos relacionados con estreses abióticos, en la inoculación e interpretación de los resultados de infecciones y en los procesos de valoración de caracteres de calidad.
  • Entiende las características que determinan la calidad en los cultivos y sus productos, los componentes de dicha calidad y los factores que influyen en ella, mediante el estudio de casos concretos.

 

Contenido

  • Estrés abiótico
  • Estrés biótico
  • Calidad y valor añadido

Actividades formativas

Actividad formativa 1: Clases magistrales combinadas con estudios de caso
ECTS: 5,8
Horas: 145
Porcentaje de presencialidad: 40%

Actividad formativa 2: Prácticas de campo de medida del estado fisiológico de las plantas en condiciones variables de estrés abiótico. En particular se toman medidas de fotosíntesis y curvas CO2 y de luz. También se hacen medidas de espectroradiometría para el cálculo de índices de vegetación como el NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). Con el SPAD (Soil Plant Analysis Development) se estima el contenido de clorofila en las hojas en el campo y con un PAM se mide también la fluorescencia de clorofila para ver el estado fotosintético de las plantas.
ECTS: 0,3
Horas: 7,5
Porcentaje de presencialidad: 80%

Actividad formativa 3: Prácticas de laboratorio
(1) Medición del contenido de pigmentos fotosintéticos mediante cromatografía líquida de alta presión (HPLC) y realización de medidas de la fluorescencia de clorofila. La práctica se lleva a cabo en el laboratorio del departamento de Nutrición Vegetal de la Estación Experimental de Aula Dei del CSIC.
(2) Determinación de estrés biótico, inoculando plántulas de distintos genotipos de cebada con dos cepas de un hongo patógeno. Tras 5-7 días de cultivo en invernadero se mide la extensión de las lesiones en las hojas y se determina la respuesta genotípica al estrés, caracterizando el tipo de resistencia de acuerdo a distintos modelos cuantitativos utilizando EXCEL. La práctica se lleva a cabo en el IAMZ.
ECTS: 0,4 [(1): 0,1, (2): 0,3]
Horas: 10 [(1): 2,5, (2): 7,5]
Porcentaje de presencialidad: 80%

Actividad formativa 4: Seminario-mesa redonda sobre la protección de cultivos y la resistencia de los insectos a plantas transgénicas.
ECTS: 0,2
Horas: 5
Porcentaje de presencialidad: 80%

Actividad formativa 5: Visita técnica a un centro donde se evalúa la calidad de los productos vegetales, como el Centro Tecnológico INNOPAN de innovación sobre productos panaderos situado en el Parque Científico-Tecnológico de Lleida.
ECTS: 0,3
Horas: 7,5
Porcentaje de presencialidad: 80%

 

Métodos de evaluación

Sistema de evaluación 1: Examen escrito compuesto a partir de preguntas aportadas por los diferentes profesores de la materia. Las preguntas son de tipo test, y otras concretas y de desarrollo corto. El examen evalúa tanto el contenido de las conferencias como la comprensión de las prácticas y de la temática de la mesa redonda, 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.
Ponderación: 75% de la nota final de la materia

Sistema de evaluación 2: Evaluación global de los resultados de las prácticas de campo y de laboratorio por parte de los profesores que las tutoran.
Se valora la comprensión de la metodología, la destreza en la realización de la práctica y la validez de los resultados.
Ponderación: 25% de la nota final de la materia [Prac. campo: 10%, Prac. lab. (1): 5%, Prac. lab. (2): 10%]

 

Profesorado

Ramón ALBAJES, UdL, Lleida (España)
José Luís ARAUS, Univ. Barcelona (España)
Yuling BAI, Wageningen UR (Holanda)
Ramzi BELKHODJA, CIHEAM-IAMZ, Zaragoza (España)
Abraham BLUM, ARO, Volcani Center, Bet Dagan (Israel)
Willem J. DE KOGEL, PRI, Wageningen UR (Holanda)
Juan José LÓPEZ-MOYA, CRAG, Barcelona (España)
Fermín MORALES, CSIC-EEAD, Zaragoza (España)
Salvador NOGUÉS, Univ. Barcelona (España)
Félix ORTEGO, CSIC-CIB, Madrid (España)
Roxana SAVÍN, UdL, Lleida (España)
Roberto TUBEROSA, Univ. Bologna (Italia)