Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie - Centralny System UwierzytelnianiaNie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Doskonalenie roślin uprawnych i leśnych

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: B.1s.DRU.SM.BBTSX Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Doskonalenie roślin uprawnych i leśnych
Jednostka: Katedra Hodowli Roślin i Nasiennictwa
Grupy: Biotechnologia stosowana II stopień, 1 sem. obowiązkowe
Punkty ECTS i inne: 6.00
zobacz reguły punktacji
Język prowadzenia: polski
Skrócony opis:

Celem zajęć jest zapoznanie studentów z teoretycznymi podstawami tworzenia odmian roślin uprawnych i drzew leśnych. Przedmiot obejmuje wiadomości dotyczące osiągnięć hodowlanych, genetycznych podstaw hodowli, gromadzenia, indukowania i wykorzystania zmienności genetycznej, konwencjonalnych metod hodowli roślin samo- i obcopłodnych oraz rozmnażanych wegetatywnie, hodowli heterozyjnej oraz kierunków ulepszania różnych cech roślin użytkowych. Studentów zapoznaje się także ze współczesnymi technikami biotechnologicznymi ułatwiającymi hodowlę oraz diagnostyką molekularną roślin.

Pełny opis:

Wykłady:

- Wiadomości wprowadzające: hodowla roślin jako nauka, działalność praktyczna i współczesny etap ewolucji roślin uprawnych, pojęcie odmiany rolniczej.

- Genetyczne podstawy hodowli roślin: biologia kwitnienia roślin uprawnych, przystosowania do sposobu rozmnażania, genetyka roślin samo- i obcopłodnych, podstawowe typy populacji hodowlanych – struktura genetyczna, celowość i sposoby haploidyzacji roślin, cechy jakościowe i ilościowe, sposoby działania genów, odziedziczalność.

- Gromadzenie, generowanie i wykorzystanie zmienności roślin: materiał wyjściowy do hodowli, ochrona zasobów genowych, wykorzystanie kultur in vitro, krzyżowanie form genetycznie oddalonych, indukowanie allopoliploidów (pszenżyto), somatyczna hybrydyzacja, otrzymywanie i wykorzystywanie mutacji genowych i genomowych (odmiany poliploidalne), wykorzystanie form transgenicznych, wykorzystanie zmienności somaklonalnej.

- Selekcja w hodowli roślin: konwencjonalne procedury selekcyjne, selekcja u poliploidów, dihaploidy selekcja w kulturach in vitro.

- Wytwarzanie nowych odmian: własności pierwszego (F1) i dalszych pokoleń mieszańców, programy hodowlane z uwzględnieniem sposobu rozmnażania roślin; hodowla zachowawcza.

- Wykorzystanie zjawiska heterozji: utrwalenie genotypu (chów wsobny, podwojone haploidy), ogólna i swoista wartość kombinacyjna, dystans genetyczny, wytwarzanie nasion mieszańcowych (kastracja, męska sterylność, samoniezgodność, linie żeńskie, systemy sztuczne), ekonomiczne aspekty wykorzystania heterozji, znaczenie odmian heterozyjnych w rolnictwie.

- Kierunki hodowli roślin uprawnych: plon i jakość plonu, odporność na choroby i szkodniki, odporność na niekorzystne warunki środowiska.

- Postęp w wyniku hodowli: postęp biologiczny w produkcji roślinnej, rola i przykłady osiągnięć hodowli roślin w Polsce i w świecie.

- Hodowla wspomagana markerami: mapy genetyczne, konstrukcja i wykorzystanie, markery cech monogenicznych, loci cech ilościowych (QTL), mapowanie asocjacyjne, diagnostyka molekularna w hodowli roślin.

- Zmienność wewnątrzgatunkowa: przyczyny historyczne i genetyczne zmienności, zmienność ciągła i ekotypowa, fitogeografia, historia genetycznej zmienności drzew leśnych, paleobotanika, analiza pyłkowa, zasięgi występowania gatunków, migracje, dryf genetyczny, efektywna wielkość populacji, efekt „szyjki butelki”, efekt założyciela, rasy drzew, odmiany, krzyżówki, mutanty.

- Podstawy genetyki populacyjnej drzew leśnych: genetyka populacyjna, częstość alleli i genotypów, prawo Hardy-Weinberga, czynniki zmieniające genetyczną równowagę w drzewostanie, dziedziczność a środowisko zewnętrzne

- Podstawy genetyki populacyjnej drzew leśnych: selekcja naturalna i sztuczna, adaptacja do warunków środowiska, modyfikacje, plastyczność, konkurencja i kooperacja, rekombinacje, heterozja, sąsiedztwo, izolacja i dryf genetyczny, chów wsobny, selekcja populacyjna i indywidualna, selekcja pozytywna i negatywna, różnica selekcyjna i zysk selekcyjny, intensywność selekcji, odziedziczalność.

- Podstawy genetyki molekularnej: wykorzystanie markerów genetycznych: izoenzymowych, terpenowych oraz genetycznych typu RAPD, AFLP, PCR-RFLP do identyfikacji populacji i genotypów wybranych gatunków drzew leśnych, markery mikrosatelitarne DNA, transgenika: izolowanie genów, konstrukcje genowe, metody wprowadzania genów, selekcja i charakterystyka drzew transgenicznych (GMO).

- Biologia i technika rozmnażania drzew leśnych: rozmnażanie wegetatywne, technika rozmnażania wegetatywnego, rozmnażanie generatywne, fizjologiczne podstawy zawiązywania się kwiatów, żywotność i rozprzestrzenianie się pyłku, zapylenie, zapłodnienie, stadia rozwoju owoców i nasion, okres spoczynkowy, sposoby oceny kwitnienia i owocowania, kwalifikowana baza nasienna, techniki przechowywania nasion, technologie produkcji sadzonek.

Ćwiczenia

- Genetyczne skutki samopłodności, obliczanie frekwencji homozygot i heterozygot w kolejnych pokoleniach inbredu, pojęcie linii.

- Obliczanie frekwencji alleli i genotypów w populacjach kojarzących się losowo, równowaga genetyczna, czynniki wpływające na odchylenia od stanu równowagi.

- Szacowanie współczynnika odziedziczalności (h2) na podstawie krzyżowań pojedynczych i za pomocą czynnikowego układu krzyżowań.

- Reakcja na selekcję, średnia wartość cechy w pokoleniu potomnym w zależności od wartości współczynnika odziedziczalności.

- Selekcja u roślin samopylnych i obcopylnych, struktura genetyczna odmian, skuteczność selekcji u diploidów i poliploidów.

- Techniki hodowlane – kastracja, izolacja, krzyżowanie, bonitacja, poletka hodowlane, zapoznanie studentów z listą odmian COBORU.

- Ocena zróżnicowania genetycznego materiałów hodowlanych w oparciu o polimorfizm SSR.

- Identyfikacja sprzężeń marker – cecha użytkowa, konstruowanie genetycznych map sprzężeń.

- Diagnostyka molekularna, identyfikacja odmian metodami molekularnymi.

Literatura:

Literatura podstawowa:

Michalik B. (red.). Hodowla roślin z elementami genetyki i biotechnologii. PWRiL. Poznań, 2009

Acquaah G. Principles of plant genetics and breeding. Blackwell Publishing, 2007

Sabor J. (red.). Elementy genetyki i hodowli selekcyjnej drzew leśnych. Wyd. CILP, Warszawa, 2006

Literatura uzupełniająca:

Freeland J.R., Ekologia molekularna. PWN. Warszawa 2008

Allard R.W., Principles of plant breeding. J. Wiley & sons, INC. New York, 1999

Czasopisma: Euphytica, Molecular Breeding

Efekty uczenia się:

WIEDZA - absolwent zna i rozumie:

- genetyczne podstawy hodowli odmian roślin uprawnych i drzew leśnych. Zna sposoby gromadzenia, indukowania i wykorzystania zmienności genetycznej dla potrzeb hodowli

- konwencjonalne metody hodowli roślin samopylnych, obcopylnych i rozmnażających się wegetatywnie oraz zasady hodowli heterozyjnej. Posiada wiedzę o kierunkach i sposobach ulepszania różnych cech roślin użytkowych oraz osiągnięciach hodowlanych

- współczesne techniki biotechnologiczne wspomagające hodowlę roślin i wykorzystywane w diagnostyce molekularnej

- znaczenie wspomagania hodowli roślin technikami molekularnymi

UMIEJĘTNOŚCI - absolwent potrafi:

- identyfikować sposoby rozmnażania roślin uprawnych i zna strukturę genetyczną odmian

- dobrać metody hodowlane w zależności od gatunku, jego sposobu rozmnażania i celu hodowli

- ocenić efektywność procedur hodowlanych w zależności od odziedziczalności cechy, sposobu rozmnażania i stopnia ploidalności roślin oraz intensywności selekcji

- wykonać podstawowe hodowlane zabiegi techniczne (kastracja, krzyżowanie, bonitacja), planuje doświadczenia ścisłe, korzysta z informacji o odmianach zawartych w publikacjach COBORU

- właściwie dobrać metody biotechnologiczne wspomagające hodowlę roślin uprawnych i drzew leśnych oraz techniki diagnostyki molekularnej

- zinterpretować wyniki analiz molekularnych

KOMPETENCJE SPOŁECZNE - absolwent jest gotów do:

- uzasadnienia konieczności doskonalenia roślin uprawnych i leśnych między innymi z użyciem metod biotechnologicznych i jest przygotowany do ich stosowania

- opisania relacji między doskonaleniem genotypu roślin uprawnych i leśnych a postępem w rolnictwie i leśnictwie oraz środowisku przyrodniczym

- formułowania obiektywnych opinii na temat znaczenia technik molekularnych w doskonaleniu roślin uprawnych i leśnych oraz je uzasadnia

Metody i kryteria oceniania:

Forma i warunki zaliczenia:

egzamin - test jednokrotnego/wielokrotnego wyboru + pytania otwarte

zaliczenie z ćwiczeń - rozwiązywanie zadań problemowych

Kryteria oceny:

egzamin – 60%

zaliczenie ćwiczeń - 40%

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2017/2018" (zakończony)

Okres: 2018-02-26 - 2018-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 45 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Dariusz Grzebelus, Magdalena Simlat
Prowadzący grup: Dariusz Grzebelus, Marta Kempf, Magdalena Simlat, Katarzyna Stelmach, Tomasz Warzecha
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2018/2019" (zakończony)

Okres: 2019-02-25 - 2019-09-30
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Ćwiczenia laboratoryjne, 30 godzin więcej informacji
Wykład, 45 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Dariusz Grzebelus, Magdalena Simlat
Prowadzący grup: Dariusz Grzebelus, Marta Kempf, Kornelia Kwolek, Magdalena Simlat, Tomasz Warzecha
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Egzamin
Wykład - Egzamin
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie.