Melhoramento e Biotecnologia Vegetal
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Objetivos de Aprendizagem
A produção agrícola engloba actualmente cultivares geneticamente modificadas produzidas com recurso à biotecnologia vegetal. Pretende-se com esta unidade curricular, por um lado, aprofundar os conceitos-base do melhoramento clássico de plantas, e, por outro, transmitir conhecimentos sobre o actual impacto da biotecnologia no melhoramento, com especial relevo para as técnicas de cultura in vitro, a tecnologia do DNA-recombinante e a selecção assistida por marcadores moleculares.
Os alunos devem adquirir as competências seguintes: 1) entender as semelhanças e diferenças entre os métodos de melhoramento tradicionais e não tradicionais. 2) Identificar e saber aplicar as técnicas necessárias para o desenvolvimento de cultivares melhoradas tanto através de metodologias de melhoramento clássicas, como através da biotecnologia; 3) entender os benefícios e riscos associados à biotecnologia
Conteúdos Programáticos
Bases genéticas do melhoramento de plantas - As consequências genéticas da auto-polinização e da polinização cruzada, bases genética da auto-incompatibilidade; Características qualitativas e quantitativas e seu comportamento em populações segregantes; Componentes da variância, conceitos uni-gene e multi-gene, Epistasia e interacção genica, Herdabilidade e ganho genético, Seleção - respostas à seleção, seleção de diferencial, intensidade e ganho de selecção; Vigor híbrido - conceito e teorias, depressão por auto-fecundação. (3 semanas)
Metodologias de Melhoramento – em espécies de auto-polinização, de polinização cruzada e multiplicadas vegetativamente – Linhas puras, Variedades população, selecção massal e selecção clonal; Metodologias de Selecção; - Genealógica, em Blocos, de Semente única; Melhoramento por hibridação, melhoramento intra e inter-populaconal; Melhoramento por Mutagénese; Utilização da poliploidia e cruzamento com ancestrais no melhoramento. (2 semanas)
Biotecnologia e Engenharia genética, Aplicações no Melhoramento de Plantas - Micropropagação, cultura de meristemas, resgate de embriões, , variação somaclonal, duplo-haplpoides, fusão de protoplastos; Identificação, isolamento, síntese e clonagem de genes; Enzimas de restrição e vectores de clonagem; Transferência de genes - mediada por vectores (Ex. Agrobacterium), biolistica, microinjecção, electroporação; Marcadores de selecção e genes repórter; Aplicação da engenharia genética de plantas e biotecnologia - culturas transgênicas - status atual e as perspectivas futuras; Mecanismos de regulação de culturas geneticamente modificadas; Questões de segurança biológica de culturas transgénicas. (5semanas)
Melhoramento com recurso à biologia molecular -Selecção assistida por marcadores - Marcadores morfológicos, Marcadores bioquímicos, Mercadores de DNA (RFLP, RAPD, AFLP, SSLP, etc…); Mapeamento das populações (F2s, retrocruzamentos, RILs, NILsand DHs). Mapeamento molecular de características agronómicas de interesse; Análise de QTLs; Selecção assistida por marcadores para características qualitativas e quantitativas. (3 semanas)
Melhoramento para fins específicos - criação de resistência/tolerância a stress biótico e abiótico. Nomenclatura e classificação do stress. Natureza e importância das doenças virais, bacterianas, fúngicas e outras. Mecanismos genéticos, fisiológicos e moleculares da resistência a pragas e doenças. Interacção parasita-hospedeiro - factores que afectam a relação parasita-hospedeiro, identificação de genes de resistência. Diversidade e caracterização da variação do agente patogénico. Melhoramento para resistência/ tolerância a stress abiótico: humidade, salinidade, alcalinidade, seca, encharcamento etc. Bases morfológicas, fisiológicas e genéticas do stress abiótico. (2 semanas)
Métodos de Ensino
Aulas teóricas e práticas; Utilização da plataforma de E-Learning; Conferências por conferencistas convidados.
Avaliação
Avaliação continua com a realização de um trabalho de grupo sobre o melhoramento de uma espécie vegetal
Exames finais de época normal e de recurso.
Bibliografia
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