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Master Universitaire en

Amélioration génétique végétale

Édition actuelle : 1e partie : 26 septembre 2016 – 9 juin 2017 / 2e partie : septembre 2017 – juin 2018 ··
Prochaine édition : 1e partie : septembre 2018 – juin 2019 / 2e partie : septembre 2019 – juin 2020

Master Universitaire en

Amélioration génétique végétale

Description générale de l'unité

ECTS: 6
Heures de contact : 73 (42 cours, 31 travaux pratiques)
Heures de travail personnel : 77
Type : Obligatoire
Lieu de déroulement : Institut Agronomique Méditerranéen de Zaragoza, laboratoire du Département de Génétique et de Production Végétale et laboratoire du Département de Pomologie de la Station Expérimentale de Aula Dei du CSIC.
Organisation temporelle
- Cette unité a lieu en première année académique du Master vers la fin du premier semestre.
- L'évaluation de l'unité est faite en un seul examen à la fin du premier semestre.
Requis et permanence
Il n'y a pas de pré-requis
Méthodes d'enseignement
Combinaison de cours et travaux pratiques, étude et travail individuel et en groupe, et visites techniques.
Langue
Les professeurs délivrent les cours en espagnol et en anglais. Dans ce dernier cas, la traduction simultanée est assurée vers l'espagnol. La documentation fournie par les professeurs est en espagnol ou en anglais.

 

Présentation de l'unité et contexte dans l'organisation des enseignements

L'unité présente différentes technologies génomiques, et montre de quelle manière ces outils influencent les stratégies d'amélioration végétale en offrant de nouvelles alternatives pour la sélection de caractères complexes. En premier lieu, une introduction est faite concernant l'utilisation de la bioinformatique et la gestion de bases de données. Une deuxième partie de la matière est consacrée au séquençage et reséquençage du génome, ainsi qu'à la génomique comparative. À travers des exercices pratiques, les étudiants acquièrent une expérience quant à l'accès à différentes bases de données de gènes, à la réalisation de comparaisons entre bases et à la recherche d'information utile, et en outre ils obtiennent une expérience pratique avec des visualisations de cartes comparatives. La mutagenèse et  le TILLING sont des outils particuliers qui sont employés pour créer et détecter de nouvelles formes alléliques pour la recherche fondamentale et l'amélioration appliquée. Finalement, cette unité analyse l'édition du génome et les différentes étapes des processus de transformation végétale, et examine le contrôle de l'expression génique et l'analyse moléculaire des plantes régénérées. L'intérêt, pour l'amélioration, des organismes transgéniques et des caractères modifiés est évalué. Une attention spéciale est accordée à l'évaluation de risques, à la législation et aux implications sociales de l'utilisation de plantes transgéniques.

 

Compétences

Compétences spécifiques

  • CS1 Maîtriser les fondements et les principes de l'amélioration génétique végétale moderne, y compris les nouveaux outils quantitatifs et moléculaires tels que la génomique et, en général, les connaissances et les applications des technologies –omiques.
  • CS4 Comprendre et utiliser des outils quantitatifs pour la résolution de problèmes biologiques, mathématiques et statistiques.

Compétences générales

  • CG1 Intégrer les connaissances scientifiques et techniques et les appliquer de façon critique.
  • CG2 Effectuer des recherches d'informations scientifiques et/ou techniques et les soumettre à un traitement sélectif.
  • CG3 Analyser résultats ou stratégies et parvenir à des conclusions permettant de clarifier les problèmes afin d'y trouver une solution.

Résultats d'apprentissage

À l'issue de l'apprentissage de l'unité, l'étudiant :

  • Possède une expérience quant à l’utilisation de différentes bases de données génomiques disponibles et du software informatique spécifique pour l’analyse génomique
  • Est conscient des acquis pratiques que la mutagénèse et le TILLING ont permis en matière de création de nouvelles variétés et matériels d’intérêt pour des études génétiques, et connaît les méthodes d’induction de mutations artificielles et les bases moléculaires des changements produits
  • Connaît mieux l’application de la transformation génétique pour l’obtention de variétés transgéniques résistantes à certains stress biotiques et abiotiques, de variétés de qualité supérieure, particulièrement en ce qui concerne la qualité nutritionnelle, et de molécules à utilisation industrielle ou pharmaceutique
  • Est conscient des avantages et des inconvénients de l’application de la transformation génétique d’un point de vue technique et socio-économique
  • Est capable d’intégrer ces progrès génomiques dans des programmes conventionnels d’amélioration pour atteindre des objectifs spécifiques et augmenter l’efficacité des programmes

 

Contenu

  • Bases de données génomiques et bioinformatique
  • Séquençage et reséquençage génomique
  • Génomique comparative
  • Mutagenèse et TILLING
  • Édition du génome
  • Biotechnologie végétale appliquée

 

Activités d'apprentissage

Activité d'apprentissage 1 : Cours magistraux combinés à des études de cas
ECTS : 4
Heures : 100
Pourcentage en contact : 42%

Activité d'apprentissage 2 : Travaux pratiques pour la résolution d'exercices et de problèmes
L'objectif des travaux pratiques est d'explorer les outils de séquençage de génomes et les bases de données de génomes végétaux, de comparer des génomes, et de s'initier à l'emploi de BLAST, ENSEMBL, etc., ainsi qu'à d'autres outils de transcriptomique et d'expression génique. Les étudiants travaillent par groupes de deux en salle d'informatique pour accéder aux ressources bioinformatiques disponibles sur l'internet.
ECTS: 0,4
Heures : 10
Pourcentage en contact : 80%

Activité d'apprentissage 3 : Travail en groupe
Les étudiants travaillent en groupes de 4-5 membres dirigés par le professeur, pour analyser des publications liées à la problématique de la production et de l'utilisation de plantes transgéniques. Chaque groupe réalise une présentation orale en classe. Les résultats de chaque groupe sont débattus avec le professeur et les autres groupes.
ECTS: 0,6
Heures : 15
Pourcentage en contact : 65%

Activité d'apprentissage 4 : Travaux pratiques de laboratoire
Ces travaux sont menés au laboratoire du Département de Génétique et de Production Végétale et au laboratoire du Département de Pomologie de la Station Expérimentale de Aula Dei du CSIC.
(1) Détection de transgéniques de maïs pour le gène Bt, à l'aide de PCR en temps réel
(2) Évaluation de la résistance in vivo à la sésamie, en observant la survie, au fil du temps, de larves de Sesamia nonagrioides lâchées sur des plants de maïs de deux-trois semaines. Il est fourni aux étudiants une plante donnée, et ils devront justifier s'il s'agit d'une plante transgénique ou bien de son original, sensible à la sésamie.
ECTS: 0,8
Heures : 20
Pourcentage en contact : 50%

Activité d'apprentissage 5 : Visite technique d'un centre de recherche dans ce domaine, tel que le Centre de Recerca en Agrogenòmica (CRAG) du CSIC-IRTA-UAB-UB dans le Campus Central de l'Université Autonome de Barcelona à Bellaterra, Barcelone (visite conjointe pour les unités 4 et 5).
ECTS: 0,2
Heures : 5
Pourcentage en contact : 75%

 

Méthodes d'évaluation

Système d'évaluation 1 : Examen écrit, composé à partir de questions préparées par les différents professeurs de l'unité, avec libre accès à l'ordinateur pour la réalisation d'exercices pratiques semblables à ceux effectués lors des travaux pratiques. Les questions sont de type QCM ou sont des questions concrètes et rédactionnelles brèves. L'examen évalue autant le contenu des conférences que la compréhension des travaux pratiques et des processus observés lors de la visite technique.
Pour l'examen écrit les questions autres que celles de type QCM sont notées d'après la précision conceptuelle et technique de la réponse et la démarche du raisonnement, et les exercices sont notés selon la compréhension de la méthodologie et la validité des résultats.
Pondération : 80% de la note finale de l'unité

Système d'évaluation 2 :  Évaluation globale de la résolution des exercices et des problèmes par le professeur qui les dirige. On évalue la compréhension de la méthodologie et la qualité des résultats obtenus. La note est la même pour les deux membres du groupe.
Pondération : 10% de la note finale de l'unité

Système d'évaluation 3 :  Évaluation du travail de groupe par le professeur qui le dirige. La note est basée sur la présentation et la défense du travail. On évalue la clarté de la présentation et la qualité des raisonnements appuyant la défense du travail. La note est la même pour tous les membres du groupe.
Pondération : 10% de la note finale de l'unité

 

Professeurs

Carlos ALONSO, CSIC-CNB, Madrid (Espagne)
Teresa CAPELL, UdL, Lleida (Espagne)
Paul CHRISTOU, UdL-ICREA, Lleida (Espagne)
Ángel FERNÁNDEZ MARTÍ, UC Davis (États-Unis) / CITA-GA, Zaragoza (Espagne)
Jordi GARCIA-MAS, CRAG, Barcelona (Espagne)
David MARSHALL, The James Hutton Institute, Dundee (Royaume-Uni)