Embriologia roślin

Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z różnymi systemami rozmnażania, ze szczególnym uwzględnieniem rozmnażania amfimiktycznego u roślin okrytonasiennych. Wykłady obejmują budowę i funkcję organów generatywnych, procesy mikro- i megasporogenezy, powstawanie gametofitów męskich i żeńskich, przebieg fazy progamicznej oraz podwójnego zapłodnienia, rozwój zarodka i bielma. Przedstawione zostaną różne typy apomiksji, a także wykorzystanie procesów embriologicznych w biotechnologii i praktyce hodowlanej (androgeneza, gynogeneza, samoniezgodność, męska sterylność, zapłodnienie in vitro).

Tematyka wykładów:

Charakterystyka różnych systemów rozmnażania (amiksja, amfimiksja, apomiksja). Cykl życiowy roślin okrytonasiennych. Przemiana pokoleń, faza diploidalna i haploidalna.

Powstawanie, budowa i funkcja organów generatywnych roślin okrytonasiennych. Genetyczna regulacja morfogenezy kwiatu.

Powstawanie i budowa gametofitów: męskiego i żeńskiego.

Zapylenie i zapłodnienie. Charakterystyka fazy progamicznej. Podwójne zapłodnienie. Izolacja gamet. Zapłodnienie in vitro.

Prezygotyczne bariery krzyżowalności. Samoniezgodność sporofitowa i gametofitowa. Genetyczne podłoże samoniezgodności.

Rozwój zarodka i bielma. Typy embriogenezy. Zaburzenia w rozwoju bielma i zarodka-niezgodność postzygotyczna.

Apomiksja i jej znaczenie. Klasyfikacja zjawisk apomiktycznych

Embriologia eksperymentalna. Przykłady wykorzystania struktur i procesów embriologicznych w biotechnologii

Tematyka ćwiczeń:

Budowa organów generatywnych na przykładzie wybranych gatunków roślin uprawnych. Wykonanie preparatów mikroskopowych obrazujących podział mejotyczny.

Rozwój gametofitu męskiego. Przebieg mikrosporogenezy i mikrogametogenezy.

Budowa pyłku na przykładzie wybranych gatunków roślin. Ocena żywotności pyłku: metoda acetokarminowa, metoda Aleksandra, kiełkowanie pyłku na pożywce sacharozowo-agarowej

Przebieg megasporgenezy z wykorzystaniem preparatów trwałych. Rozwój woreczków zalążkowych: monosporowych, bisporowych, tetrasporowych

Techniki zapylania. Obserwacje fazy progamicznej i podwójnego zapłodnienia.

Typy embriogenezy u roślin. Preparowanie zarodków i określanie ich stadiów rozwojowych. Budowa dojrzałych zarodków roślin jedno- i dwuliściennych.

1. Rodkiewicz B., Śnieżko R., Fyk B., Niewęgłowska B., Tchórzewska D., 1996. Embriologia Angiospermae rozwojowa i eksperymentalna. WUMC-S, Lublin

2. Lersten N.R., 2004. Flowering plant embriology. Blackwell Publishing

3. Raghavan V., 2006. Double fertilization. Springer

4. Ainsworth C., 2006. Flowering and its manipulation. Blackwell Publishing

5. Eng-Chong P, Davey M.R., 2010. Plant developmental biology – Biotechnological perspectives, vol 1. Springer

6. Glover B., 2014. Understanding flowers and flowering. Oxford University Press

Wiedza:

Opisuje różne systemy rozmnażania roślin

Objaśnia powstawanie i budowę organów generatywnych, opisuje przebieg procesów embriologicznych (sporogenezy, gametogenezy i embriogenezy)

Charakteryzuje cele embriologii eksperymentalnej oraz praktyczne wykorzystanie procesów embriologicznych w hodowli roślin

Umiejętności:

Analizuje i identyfikuje procesy powstawania spor, gametofitów i zarodków roślin okrytonasiennych wykorzystując narzędzia optyczne

Stosuje różnorodne techniki mikroskopowe do oceny płodności roślin

Stosuje różne techniki zapylania roślin

Kompetencje społeczne:

Ma świadomość formułowania obiektywnych ocen w zakresie płodności roślin dla doskonalenia roślin uprawnych

wykłady - test jednokrotnego/wielokrotnego wyboru (60%)

ćwiczenia - test jednokrotnego/wielokrotnego wyboru, rozwiązanie zadania problemowego (40%)

Na ocenę 2

Nie zna podstaw embriologii ani praktycznych zastosowań.

Nie identyfikuje procesów związanych z rozmnażaniem amfimiktycznym u roślin okrytonasiennych, nie zna technik mikroskopowych oceny płodności roślin, nie zna technik zapylania roślin.

Nie potrafi formułować obiektywnych ocen

Na ocenę 3

Rozróżnia systemy rozmnażania roślin. Opisuje budowę i funkcje organów generatywnych. Podaje niektóre przykłady embriologii eksperymentalnej

Identyfikuje procesy związane z rozmnażaniem amfimiktycznym u roślin okrytonasiennych z drobnymi błędami, ogólnie opisuje techniki mikroskopowe oceny płodności roślin, opisuje techniki zapylania roślin.

Potrafi formułować obiektywne ceny

Na ocenę 4

Identyfikuje różne sposoby rozmnażania roślin i ich charakterystyczne cechy. Zna przebieg i znaczenie procesów embriologicznych. Podaje przykłady embriologii eksperymentalnej

Prawidłowo identyfikuje procesy związane z rozmnażaniem amfimiktycznym u roślin okrytonasiennych, stosuje techniki mikroskopowe do oceny płodności roślin, stosuje techniki zapylania roślin.

Potrafi formułować obiektywne ceny

Na ocenę 5

Zna dobrze różnice i znaczenie poszczególnych systemów rozmnażania roślin. Charakteryzuje budowę i przebieg procesów embriologicznych oraz ich wykorzystanie w hodowli roślin.

Identyfikuje i analizuje procesy związane z rozmnażaniem amfimiktycznym u roślin okrytonasiennych,

dobiera i ocenia techniki mikroskopowe do analizy płodności roślin, dobiera i ocenia techniki zapylania roślin

Potrafi formułować obiektywne ceny