Obiettivi Formativi

Il corso si propone di ampliare le conoscenze di base di Fisiologia Vegetale e stimolare la capacità critica dello studente, utile per i suoi futuri studi scientifici. In accordo ai descrittori di Dublino, gli studenti saranno stimolati ad elaborare ipotesi di ricerca, anche interdisciplinari, nonché a discutere e trarre possibili conclusioni dai risultati di ricerca pubblicati su riviste scientifiche internazionali relativi ad argomenti trattati durante il corso nonché dai dati registrati dagli stessi studenti durante le esercitazioni.

Learning Goals

The course aims to provide more detailed knowledge of Plant Physiology as well as to increase the criticism of students, useful to perform future research studies. According to the Dublin descriptors, the students will be encouraged to develop research hypotheses, also interdisciplinary, as well as to discuss literature data and data recorded during the practice lessons.

Metodi didattici

Lezioni e esercitazioni

Teaching Methods

Frontal and practice lessons

Prerequisiti

Gli studenti devono possedere padronanza degli argomenti di base di fisiologia e biochimica vegetale quali il trasporto di membrana, l'ecologia dell'acqua, la nutrizione minerale, il processo fotosintetico, la traslocazione floematica, i fitormoni

Prerequisites

Students must know basic topics on plant biochemistry and physiology (i.e. membrane transport, water transport, mineral nutrition, photosynthetic process, phloem translocation, phytohormones)

Verifiche dell'apprendimento

esame orale

Assessment

examination

Programma del Corso

• Crescita e sviluppo della pianta: embriogenesi, crescita vegetativa e organogenesi, senescenza e morte cellulare. • Parete cellulare: struttura, formazione e espansione. Ruolo degli ormoni nell’espansione cellulare, in particolare dei brassinosteroidi • Bilancio idrico nelle piante: Ripartizione delle resistenze idrauliche e loro implicazioni nel trasporto dell’acqua. Aquaporine: struttura e rilevanza nel trasporto di acqua e soluti. Embolia e meccanismi di recupero funzionale dei condotti xilematici. Cambiamenti climatici e mortalità delle piante. Misura della resistenza idraulica di radici, fusti e foglie • Fattori biotici e abiotici che influenzano produttività e la stessa sopravvivenza delle piante: acclimatazione e adattamento. Stress da carenza e eccesso di acqua (i.e. stress da carenza di O2); Stress ossidativi; stress da alte e basse temperature; stress da sali minerali, metalli pesanti e fitorisanamento; interazioni biotiche (simbiosi e patogenesi). • Assimilazione di nutrienti inorganici: assimilazione e organicazione di zolfo, ferro e fosforo • Ritmi circadiani e Fotoperiodismo: caratteristiche e regolazione. • Il controllo della fioritura e l’induzione fiorale • Fotorecettori della luce: fitocromi, fototropine, criptocromi, zeitlupe, OCP, zeaxantina, recettori dei raggi UB e loro risposte • I movimenti delle piante: percezione dei segnali ambientali e relativi meccanismi di risposta • Biotecnologie vegetali: tecniche di trasformazione degli organismi vegetali. Colture in vitro di cellule e tessuti vegetali e micropropagazione. Evoluzione nello sviluppo della trasformazione dei plastidi. Piante geneticamente trasformate: caratteri inseriti e effetti pleiotropici. Normative sugli OGM. • Regolazione della trasduzione del segnale: recettori, secondi messaggeri e vie di trasduzione del segnale • Prodotti vegetali di origine secondaria: biosintesi e ruoli ecologici di terpeni, fenoli e composti contenenti azoto (alcaloidi, glucosidi cianogenetici, glucosilonati, amminoacidi non proteici).

Course Syllabus

Plant development: embryogenesis, vegetative growth, organogenesis, senescence and cell death. • Cell walls: structure, formation and expansion. Hormones roles in cell expansion, in particular of Brassinosteroids • Water balance of plants: Hydraulic resistance partitioning and its relevance in water transport. Aquaporins: role on water and solute transport. Embolism and embolism repair. Measurement of hydraulic resistance of root, shoot and leaf. Ongoing climate changes and trees death. • Environmental and biotic interactions influencing the plant productivity: acclimatation and adaptation. Water deficit, Flooding, oxidative stress, chilling, freezing and heat stress, salt stress, salinity and heavy metals stress, fitoremediation, biotic interactions (beneficial and pathogens). • Assimilation of inorganic nutrients: sulfur, iron and phosphorus assimilation and organication. • Circadian rhythms and Photoperiodism: features and regulation • The control of flowering and floral development • Signals from sunlight: plant photoreceptors (phytochromes, photropins, cryptochromes, zeitlupe, OCP, zeaxantin, UV photoreceptors) and their responses. • Plants movements: signals and mechanisms. • Plant biotechnology: techniques of plant breeding. Culture in vitro and micropropagation. Advances in plastid transformations. Advances in plant breeding: success and pleiotropic effects • Signal transduction: receptors, second messangers and signal transduction pathways • Secondary metabolities: biosynthesis and ecological roles of terpenes, phenols, alkaloids, cyanogenic glycosides, glucosinolates, non-protein amino acids.