ASOCIACIÓN CIVIL II Curso teórico-práctico: Herramientas biotecnológicas en el mejoramiento de cultivos ornamentales

Transcripción

1 ASOCIACIÓN CIVIL II Curso teórico-práctico: Herramientas biotecnológicas en el mejoramiento de cultivos ornamentales Fecha: del 20 al 31 de Octubre del 2008 Dirigido a: Profesionales y estudiantes de carreras afines Modalidad: clases teórico-prácticas, con evaluación final y certificado de aprobación. Carga horaria: 85 hs Se podrá optar por asistir sólo a las clases teóricas (Con certificado de asistencia sin evaluación final). Máximo 16 alumnos para el curso teórico-práctico y 15 para el teórico. Acreditación: 85 % asistencia a las sesiones teóricas, 100 % asistencia las sesiones prácticas y aprobación evaluación final. Fecha límite de inscripción: 15 de Setiembre de Lugar: Instituto de Floricultura. INTA-Castelar. Dirección: de los Reseros y Nicolás Repetto s/n. Hurlingham. aescandon@cnia.inta.gov.ar Dirección: Alejandro Salvio Escandón Organización y Coordinación: Adriana Kato; Marisol Alderete y Mariana Pérez de la Torre Financia: Instituto de Floricultura INTA-Castelar Auspicia: REDBIO Argentina AC. Costo para el curso teórico práctico: $800. Miembros acreditados de REDBIO: $500. Costo para el teórico: $350. Miembros acreditados de REDBIO: $200. Las nuevas biotecnologías, especialmente las derivadas de los avances en Biología Molecular y Celular (Ingeniería Genética, Marcadores Moleculares y Cultivo de Tejidos) han sufrido un acelerado desarrollo en los últimos años y en algunos casos son una realidad en muchos productos de nuestra vida cotidiana. Dada su forma de producción, los cultivos intensivos son una herramienta adecuada para demostrar que la Biotecnología implica el desarrollo y la obtención de un producto o servicio. La temática de este curso se centra en la Biotecnología Vegetal, la finalidad del mismo es promover el uso de esta disciplina mediante la adquisición de destrezas en las técnicas del cultivo in vitro de células, tejidos y órganos vegetales y en las herramientas que nos proporciona la Biología Molecular y la tecnología de ADN recombinante, para aplicarlas en la producción de plantas ornamentales nativas. En este contexto es importante remarcar que, en el mundo, cada vez son más los laboratorios dedicados a la propagación en masa utilizando la tecnología in vitro. Por el otro lado, si bien las técnicas de Ingeniería Genética han tenido poco impacto en el ámbito de los cultivos ornamentales, dado que hasta la fecha, hay muy pocos productos en el mercado y éstos son un reflejo a muy pequeña escala de los que ocurre con los grandes cultivos. De todas maneras se disponen de las construcciones y de los sistemas de transformación y considerando que la fuerza impulsora que mueve a la industria florícola es la permanente renovación y aparición de novedades, las perspectivas son muy propicias para el desarrollo de variedades ornamentales genéticamente modificadas utilizando técnicas biotecnológicas.

2 Objetivos El objetivo principal del curso es introducir al alumno en el conocimiento de estas biotécnicas, dando una visión actualizada del estado del arte de la biotecnología en ornamentales con vistas a conseguir una mejora en la productividad y sanidad vegetal, así como un mejor aprovechamiento industrial de la potencialidad de las plantas ornamentales nativas, con un enfoque hacia el desarrollo de productos, procesos y/o servicios. Dada la participación de profesores e investigadores con amplia experiencia en las temáticas propuestas, se acredita una formación multidisciplinaria con amplia repercusión para la especialización académica, investigadora y profesional. Objetivos puntuales 1. Introducir y familiarizar a los participantes con las diferentes herramientas de la Biotecnología Vegetal y sus aplicaciones en la propagación, conservación, limpieza, sanitaria y mejoramiento genético de plantas ornamentales nativas. 2. Brindar los requisitos básicos necesarios para el establecimiento de un Laboratorio de Biotecnología Vegetal. 3. Conocer las técnicas de Transformación Genética y de Marcadores Moleculares y su aplicación a la mejora y productividad de las especies ornamentales. 4. Despertar el interés crítico sobre las ventajas y limitaciones del uso de la Biotecnología en plantas. Programa Contenidos teóricos 1. Biotecnología vegetal. Nociones generales. Abreviaturas y glosario. Una actualización de los desarrollos biotecnológicos en el área de los cultivos ornamentales. 2. El laboratorio de biotecnología vegetal, su diseño y organización. Sectores que lo conforman. El cultivo in vitro de tejidos vegetales. Principios y fundamentos. Morfogénesis in vitro y competencia celular: Principios, fundamentos y aplicaciones. Principales técnicas y estrategias. Aplicaciones. 3. Técnicas de propagación. Manejo de plantas madre. Obtención de explantos y su desinfección: segmentos nodales, hojas, rizomas, escamas, meristemas, etc. Factores que condicionan la respuesta in vitro. La nutrición vegetal. 4. Objetivos de la propagación y elección de la estrategia de laboratorio. Diferentes técnicas de cultivo y sus aplicaciones: meristemas, callos, células, protoplastos, anteras y embriones. Embriogénesis somática, semilla artificial. Multiplicación masiva (biorreactores) diferentes métodos. La inmersión temporaria como modelo. 5. Aplicaciones en Sanidad Vegetal. Principales virus que afectan a los cultivos ornamentales, sintomatología. La liberación de virus mediante cultivo in vitro y el diagnóstico molecular. Detección de virus de plantas basado en ácido nucleico y su aplicación en la certificación y la tipificación de especies virales: PCR y RT-PCR. Fundamentos y metodologías. Tipos de primers. Multiplex, Nested, etc. Variantes para obtener el molde de DNA en PCR y RT-PCR: Capture, Immunocapture, Spot capture, Print capture,

3 GroEL capture, etc. Variantes según la detección del producto amplificado: PCR-ELISA, Dot blotting, PCR en tiempo real. Hibridación molecular: Dot-blot, Tissue print hybridization. Oligonucleotide-based microarray. Hibridación con chip de cdna. 6. Biotécnicas aplicadas en la obtención de nuevas variedades ornamentales 6.1 Incremento de la variabilidad genética I: Mutagénesis in vitro, obtención de poliploides, sus aplicaciones, agentes poliploidizantes, su modo de acción, características de los individuos poliploides. Variación somaclonal, causas. Cambios epigenéticos. Ventajas y desventajas de la variación somaclonal. Mutaciones estables. Selección de mutantes Incremento de la variabilidad genética II: Ingeniería genética. Principios y aplicaciones. Vectores de transformación: diseño y componentes. Vectores para transformación directa, vectores co integrados, vectores binarios. Genes marcadores y genes reporteros. Transgénesis vegetal, diferentes estrategias, Agrobacterium tumefaciens y A. rhizogenes (plásmidos Ti y Ri), cañón, etc. Verificación del evento de transgénesis (PCR). Análisis de la integración del transgen (Southern Blot) y su expresión (Northern Blot y Western Blot). Pruebas a campo. Ejemplo: modificando arquitectura, colores y olores de las plantas. Resistencia a enfermedades. 7. Marcadores moleculares. Diferentes tipos, fundamentos. Marcadores morfológicos. Marcadores bioquimicos: isoenzimas, proteínas de reserva. Marcadores a ADN/hibridación: Restriction Fragment Lenght Polymorphisms (RFLP), Variable Number of Tandem Repeats (VNTR), marcadores basados en PCR: random amplified polymorphic DNAs (RAPDs), DNA Amplification finger printing (DAF), AP-PCR; Inter Simple Sequence Repeat (ISSR); Amplified Fragment Lenght Polymorphims (AFLPs) y Simple Sequence Repeats (SSR). Marcadores alelo específicos: Sequence Tagged Sites (STS), Sequence Characterized Amplified Region (SCAR), Expressed Sequences Tags (ESTs), Cleavage Amplified Polymorphic Sequence (CAPs) y Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs). Aplicaciones en mejoramiento, diversidad genética, selección asistida y huellas digitales genéticas en ornamentales 8. Concepto de mejora molecular. Genómica estructural y funcional, sus principios. Análisis funcional de genes, proteómica y metabolómica. Bioinformática. Aplicación en ornamentales. Rosa y AFLPs (buscando resistencia a hongos). 9. Bioseguridad y regulaciones. CONABIA, misión y funciones, controles sobre los OGMs. Que es lo que se debe medir como riesgo? Medidas de seguridad en el invernáculo y en pruebas a campo. Los cultivos ornamentales en este contexto. 10. Estrés abiótico: concepto. Principales factores que provocan estrés abiótico. Aspectos fisiogenéticos y moleculares involucrados en la respuesta de las plantas a los diferentes tipos de estrés abiótico. Fuentes genéticas de tolerancia a estrés abiótico. 11. Panorama del mercado ornamental tanto nacional como mundial. El balance costo/beneficio para la aplicación de biotécnicas en el mejoramiento y manejo de ornamentales. Ejemplos de cultivos: rosa, crisantemo, clavel, producción masal, limpieza de material, etc. Trabajos prácticos 1) Cultivo de tejidos. Soluciones madres. Preparación de medios de cultivo. Preparación y desinfección de explantos (segmentos nodales, hojas, tallos, escamas). Aislamiento y siembra de meristemas de Calibrachoa. Inmersión temporaria (armado del sistema y muestra de su funcionamiento). 2) Transformación genética. Se agroinfectarán hojas y tallos de especies de interés ornamental con diferentes cepas de A. rhizogenes.

4 3) Aislamiento de material para la detección de virus, ELISA. Test biológico. Análisis de resultados. 4) Extracción y purificación de ADN. Reacciones de PCR con primers para ISSR. Corrida de los productos de amplificación. Análisis y discusión de resultados. 5) Bioinformática. Sus principios y aplicaciones en ornamentales. Consulta de bases de datos. 6) Observación y análisis de los resultados obtenidos en el práctico de cultivo de tejidos y transformación genética. Cuerpo Docente Alberto Acevedo, Centro de Recursos Naturales, INTA-Castelar. Susana Cardone, Cátedra de Genética (FAUBA). Fernando Carrari, Instituto de Biotecnología, INTA-Castelar. María Elena Daorden, INTA EEA-San Pedro. Alejandro Escandón, Instituto de Floricultura, INTA-Castelar. Gladys Huerga, Oficina de Biotecnología, SAGPyA. María Carolina Martínez, Instituto de Biotecnología, INTA-Castelar. Paola López Lambertini, INTA-IFFIVE. Patricia Marconi, Fundación Cassará. Susana Marcucci-Poltri, Instituto de Biotecnología, INTA-Castelar. Norma Paniego, Instituto de Biotecnología, INTA-Castelar. Sandra Sharry, CeProVe, UNLP. Ingrid Villanova, Instituto de Floricultura, INTA-Castelar. Noga Zelener, Instituto de Recursos Biológicos, INTA-Castelar. Responsables de TPs Marisol Alderete María Cristina Gennarelli Patricia Maritano Marcela Mori Mariana Pérez de la Torre Colaboradores Paola Aguilera Nélida Spatafore Noelia Ulrich Silvina Vaccaro

5 Auspician este Curso Biología Molecular