PROGRAMA DE LA ASIGNATURA "Mejora Vegetal" Grado en Ingeniería Agrícola. Departamento de Ciencias Agroforestales. E.T.S. de Ingeniería Agronómica

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1 PROGRAMA DE LA ASIGNATURA "Mejora Vegetal" Grado en Ingeniería Agrícola Departamento de Ciencias Agroforestales E.T.S. de Ingeniería Agronómica DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA Titulación: Año del plan de estudio: Centro: Asignatura: Código: Tipo: Curso: Período de impartición: Grado en Ingeniería Agrícola 2010 E.T.S. de Ingeniería Agronómica Mejora Vegetal Optativa 3º Cuatrimestral Ciclo: Área: Producción Vegetal (Área responsable) Horas : 150 Créditos totales : Departamento: 6.0 Ciencias Agroforestales (Departamento responsable) Dirección física: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA AGRONÓMICA, CTRA. DE UTRERA, KM Dirección electrónica: OBJETIVOS Y COMPETENCIAS Objetivos docentes específicos - Conocer los procedimientos para crear variabilidad genética en plantas (sea de forma natural por medio de cruzamientos o artificial por medio de mutaciones, poliploidía e ingeniería genética). - Conocer y analizar los procedimientos de selección de plantas. - Conocer el último gran avance en mejora vegetal que es la ingeniería genética, estudiando las ventajas y posibles peligros de los productos a que da lugar (las plantas transgénicas). - Identificar y seleccionar información científica relevante procedente de distintas fuentes. - En el caso de la información de Internet se debe aprender a ser críticos ya que la mayoría de esa información se libera sin ningún tipo de control por parte de un referee (revisor) o una peer review (revisión por pares). - Aprender a trabajar en parejas o en grupos, buscando y compartiendo información, aportando y criticando ideas. - Aprender a realizar una presentación y comunicarla oralmente. - Valorar la investigación científica como vía para solucionar un problema que presente un cultivo. - Hacer saber al alumno lo importante que es la conservación de la variabilidad genética natural (los recursos fitogenéticos). - Valorar el beneficio y el bienestar que nos ha proporcionado los logros de la mejora vegetal. Curso de entrada en vigor: 2017/ de 5

2 Competencias: Competencias transversales/genéricas G02. Capacidad para la resolución de problemas y para el aprendizaje autónomo. G03. Capacidad para tomar decisiones y adaptación para enfrentarse a nuevas situaciones. Aptitud para el liderazgo. Fomentar el espíritu emprendedor G05. Capacidad de análisis y síntesis. G06. Capacidad de gestión de la información, incluyendo su búsqueda, análisis y selección G07. Capacidad para trabajar en equipo. G08. Capacidad para el razonamiento crítico, discusión y exposición de ideas propias. G10. Fomentar y garantizar el respeto a los Derechos Humanos y a los principios de accesibilidad universal, igualdad, no discriminación y los valores democráticos y de la cultura de la paz. Competencias específicas E24. Capacidad para conocer, comprender y utilizar los principios de la genética y mejora vegetal. CONTENIDOS DE LA ASIGNATURA Bloque 1. Introducción a la mejora vegetal Tema 1. Introducción a la mejora vegetal El proceso de domesticación. Los lugares o centros de origen de las plantas cultivadas. El interés para el mejorador de los centros de origen y diversidad. Periodos de la mejora: de los primeros materiales a las variedades actuales. El futuro de la mejora vegetal. Tema 2. Productos de la mejora y recursos fitogenéticos Variedad local vs. cultivar. Tipos de variedades. Los logros de la mejora. Los cultivos huérfanos. Recursos fitogenéticos y la necesidad de su conservación. Bloque 2. Bases de la mejora vegetal Tema 3. La genética como base de la mejora Base molecular de la información de un ser vivo. Multiplicación celular y formación de gametos. La reproducción celular: la mitosis. La reproducción sexual: la meiosis. Un suceso importante en la meiosis: la recombinación. Recombinación y distancia genética. Las leyes de la herencia. Consanguinidad y vigor híbrido. Tema 4. Caracterización del genotipo: los marcadores genéticos Características de un marcador ideal. Tipos de marcadores. Uso de marcadores moleculares. Mapa genético. Genomas de plantas. Epigenética. Tema 5. Los caracteres cualitativos Cruzamientos. Retrocruzamiento. Utilización de marcadores moleculares. Tema 6. Los caracteres cuantitativos La genética cuantitativa. Base genética. El modelo aditivo. Transgresión. Heredabilidad. Respuesta a la selección. Marcadores y genética cuantitativa. Los QTLs. Tema 7. Causas de la variabilidad natural Los sistemas de reproducción. Los genes en las poblaciones. Bloque 3. Métodos de mejora en función del modo de reproducción de la especie Tema 8. Mejora de autógamas Bases de la selección en plantas autógamas. Métodos de selección sin cruzamiento. Métodos de selección con cruzamiento. Otros métodos aplicables a autógamas. Tema 9. Mejora de alógamas Variedades población. Líneas puras en alógamas. Variedades sintéticas. Variedades híbridas. Tema 10. Mejora de especies de reproducción vegetativa Bases de la mejora en plantas de reproducción vegetativa. Métodos de mejora en plantas de reproducción vegetativa. Híbridos en plantas de reproducción vegetativa. Mejora de especies injertadas. Plantas apomícticas. Bloque 4. Técnicas especiales usadas en mejora vegetal Tema 11. Mutagénesis artificial Mutaciones naturales e artificiales. Condiciones que debe reunir un agente mutagénico. Mutagénesis física: radiaciones ionizantes. Factores que intervienen en la eficacia de las radiaciones. Radiaciones no ionizantes. Otros agentes físicos. Agentes químicos. Mutación por transposones. Utilización de mutagénesis en la mejora. Tema 12. Poliploidía Tipos de poliploides. Poliploidía natural y poliploidía inducida. Autopoliploides: tratamiento y obtención. Identificación de poliploides. Fertilidad y genética de autoploides. Los triploides. Alopoliploides e híbridos interespecíficos. Aloploides naturales. Aloploides artificiales. Híbridos somáticos. Haploides. Utilización de haploides en mejora. Tema 13. Cultivo de tejidos Curso de entrada en vigor: 2017/ de 5

3 Cultivo de tejidos y regeneración. Aplicaciones. Regeneración in vitro; órganos, tejidos y propágulos. Regeneración a partir de protoplastos. Cultivo de meristemos; limpieza de patógenos. Cultivo de anteras y de microsporas. Estabilidad de los regenerantes. Variación somaclonal. Selección in vitro. La industria de planta comercial obtenida en cultivo de tejidos. Tema 14. La ingeniería genética Introducción. Las posibilidades. La ingeniería genética en la mejora vegetal. Forma de operar: corte del ADN, inserción en vector y clonación. Biblioteca de ADN o genoteca. Bibliotecas de ADN complementario (ADNc). Transferencia de ADN y obtención de plantas transgénicas. Los genes de la ingeniería genética: transgenes. Transformación de ADN del cloroplasto. Consecuciones. Resistencia a herbicidas. Resistencia a plagas. Resistencia a enfermedades. Silenciamiento génico. Fijación de nitrógeno. Plantas como biorreactores. Resistencia a estreses abióticos. Calidad nutritiva. Otros ejemplos. La polémica sobre las plantas transgénicas. Resistencia adquirida a antibióticos. El escape de genes de resistencia. Transgénicos y subdesarrollo. El cultivo de transgénicos en el mundo. Bloque 5. Mejora para objetivos específicos Tema 15. Productividad y caracteres de calidad Introducción. Caracteres morfológicos de la planta (índice de cosecha, sistema radicular, parte aérea). Caracteres fisiológicos (capacidad fotosintética, eficacia en el uso del agua, fijación de nitrógeno atmosférico). Resistencia a herbicidas. Caracteres relacionados con la calidad. Algunos ejemplos. Tema 16. Resistencia a estreses abióticos Introducción. Tipo de estreses abióticos. Resistencia a estreses abióticos (condiciones adversas). Normas generales sobre selección. Resistencia a la sequía. Resistencia a las bajas temperaturas. Resistencia a las altas temperaturas. Resistencia a la salinidad. Tema 17. Resistencia a estreses bióticos Estreses bióticos y abióticos. La coevolución planta-patógeno. Mecanismos de defensa frente a patógenos y parásitos. Mecanismos de resistencia. La resistencia hipersensible. Genética de la resistencia: la relación gen a gen. Variedades diferenciales. Durabilidad (o estabilidad) de la resistencia. Factores de los que depende la durabilidad. Resistencia parcial. La selección por resistencia. La resistencia a plagas. Mecanismos de resistencia. Métodos de mejora. Resistencia a nematodos. Resistencia a plantas parásitas. Resistencia a vertebrados. Control biológico. Consideraciones finales. Protección vegetal y mejora genética. Bloque 6. Registro de variedades y producción de semillas y plantas de vivero Tema 18. Registro de variedades Requisitos para la comercialización de semillas y plantas de vivero. Listas de variedades comerciales. El registro de variedades comerciales (oficina española de variedades vegetales). El registro de variedades transgénicas. Tema 19. Derechos de propiedad intelectual sobre variedades La protección de variedades. El registro de variedades protegidas. Control del proceso de registro. Problemas actuales en el registro y protección de variedades vegetales. Tema 20. Conservación y producción de semillas y plantas de vivero Causas de la degeneración varietal. Selección conservadora de variedades. La certificación de semillas. Productores de semillas y plantas de vivero. Producción de semillas de especies autógamas. Producción de semillas de especies alógamas. Producción de plantas de reproducción vegetativa. ACTIVIDADES FORMATIVAS Relación de actividades formativas del cuatrimestre Clases teóricas Clases magistrales con interacción con el alumnado. Conocimientos generales básicos. Conocer métodos para crear variabilidad en el material vegetal. Diseñar un método de mejora para cualquier especie (el sistema de reproducción es muy importante). Conocer el último gran avance de la mejora que es la ingeniería genética. Hacer saber al alumno lo importante que es la conservación de los recursos Curso de entrada en vigor: 2017/ de 5

4 Exposiciones y seminarios Revisión bibliográfica y lectura crítica Exposición y debate Comunicación oral Capacidad de crítica y autocrítica Prácticas de Laboratorio Realización de trabajos prácticos Habilidades en las relaciones interpersonales Capacidad para aplicar la teoría a la práctica Habilidades de investigación Prácticas informáticas Trabajo en ordenador Búsqueda de información en Internet Capacidad de organizar y planificar Conocimiento de una segunda lengua Habilidades elementales en informática Habilidades para recuperar y analizar información desde diferentes fuentes Resolución de problemas Toma de decisiones Prácticas de campo Excursión y visitas. Contacto con empresas e instituciones públicas dedicadas a la mejora. Solidez en los conocimientos básicos de la profesión Capacidad de crítica y autocrítica Habilidad para comunicar con expertos en otros campos Capacidad para aplicar la teoría a la práctica Capacidad de aprender Curso de entrada en vigor: 2017/ de 5

5 Exámenes Tipo de examen: Preguntas cortas SISTEMAS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y CALIFICACIÓN Evaluación continua mediante parciales y asistencia a prácticas (nota final: 1º parcial, 37,5%; 2º parcial, 37,5%; prácticas, 25%) La teoría se evaluará en dos exámenes parciales para cada mitad de la teoría de la asignatura. Quien apruebe los dos parciales aprobará la teoría (supone el 75% de la nota final). Para compensar hace falta un mínimo de 4,5 en cada parcial.después se realizará un examen final de toda la teoría de la asignatura. El 25% restante corresponderá a la nota de prácticas. Para hacer media con las prácticas y aprobar la asignatura se necesita un mínimo de 4,5 en teoría. Las prácticas serán de asistencia obligatoria admitiéndose un máximo de tres faltas (de diez totales) para poder aprobar la asignatura. Dos prácticas consisten en 2 visitas a instituciones o empresas relacionadas con la mejora vegetal. De cada práctica el alumno deberá entregar un breve informe que se incluirán en el portafolio personal. La asistencia a todas las prácticas obligatorias supone un máximo de 7 puntos (0,7 puntos por práctica). Los otros 3 puntos serán para evaluar un trabajo voluntario (individual o por parejas) sobre una lista de temas propuesta por el profesor. Las prácticas se guardarán como máximo hasta septiembre del año siguiente. Curso de entrada en vigor: 2017/ de 5