Study programme

Molekularno oplemenjivanje bilja (134058)

ECTS 6.00
English language R3
E-learning R1
Teaching hours 60
Lectures 34
Practicum 16
Seminar 10
Lecturer
Prof. Ivan Pejić, PhD
Prof. Hrvoje Šarčević, PhD
Prof. Snježana Bolarić, PhD
Prof. Zlatko Šatović, PhD
Associate teacher for exercises
Maja Žulj Mihaljević, PhD
Grading
Sufficient (2) 60%
Good (3) 71%
Very good (4) 81%
Excellent (5) 91%

Course coordinator

Prof. Ivan Pejić, PhD
Prof. Ivan Pejić, PhD

Course description

Modul započinje uvodnim pretpostavkama i definicijama koncepta molekularnog oplemenjivanja (vezanost gena, selekcija pomoću morfoloških, biokemijskih i DNA markera), a nastavlja se sistematikom i principima najvažnijih metoda. Predavanja uključuju najnovija saznanja iz molekularne genetike, strukture DNA i biljnog genoma, kloniranja gena na temelju genetskih karata i molekularnih manipulacija iz perspektive oplemenjivanja bilja. U detalje se poučavaju tipovi i tehnike molekularnih markera prikladnih u praktičnom oplemenjivanju kroz laboratorijske vježbe. Glavni dio modula čine glavne praktične primjene: identifikacija germplazme i sorata; analiza podrijetla, srodnosti i roditeljstva; detekcija unutarsortne genetske varijabilnosti; izbor roditelja i populacija, i izrada genetskih karata. Auditorne i laboratorijske vježbe pomažu studentima sistematizirati znanje stečeno na predavanjima, te steći konkretne praktične vještine potrebne za rad u laboratoriju, analizu i tumačenje dobivenih rezultata.
Kroz seminare i praktične primjere detaljno se analiziraju i tumače najnoviji rezultati uspješne primjene navedenih metoda u oplemenjivanju gospodarski važnih vrsta.

Type of course

General competences

Razumijevanje dosega i primjene tehnika molekularnog oplemenjivanja bilja. Osposobljenost za planiranja pokusa i izvođenja molekularnih analiza. Pripremljenost za istraživački rad i nastavak poslijediplomskih studija.

Types of instruction

  • Auditorne vježbe
    ponavljanje gradiva i detaljno upoznavanje s laboratorijskom opremom, reagensima i protokolima, te metodama analize podataka.
  • Laboratorijske vježbe
    rad u malim grupama, upoznavanje s tehnikama molekularnog oplemenjivanja i samostalni rad sa molekularnim metodama (izolacija DNA iz biljnog tkiva, PCR reakcija, analiza i interpretacija rezultata).
  • Predavanja
    teorija, principi i metode molekularnog oplemenjivanja bilja
  • Seminari
    čitanje i analiza stručnih tekstova iz područja molekularnog oplemenjivanja bilja uz pomoć nastavnika. Stjecanje vještina – skupine studenta samostalno izrađuju i prezentiraju vlastiti rad.

Learning outcomes

Learning outcome Evaluation methods
Objasniti ograničenja klasičnih metoda oplemenjivanja bilja i perspektive molekularnog oplemenjivanja; Pismeni ili usmeni ispit.
Primijeniti metode i tehnike ekstrakcije i elektroforeze nukleinskih kiselina, te generirati, očitavati i interpretirati razne tipove molekularnih markera; Pismeni ili usmeni ispit.
Radni zadaci kroz vježbe.
Provesti identifikaciju genotipa kroz utvrđivanje genetičkog profila sorte i identificirati sinonime, homonime i srodnike unutar sortimenta; Pismeni ili usmeni ispit.
Radni zadaci kroz vježbe.
Ustanoviti genetsku strukturu oplemenjivačkih populacija pomoću molekularnih markera (analiza genetske čistoće reproduktivnog materijala, analiza međusortne i unutarsortne varijabilnosti) i integrirati ovo znanje u klasične metode oplemenjivanja; Pismeni ili usmeni ispit.
Radni zadaci kroz vježbe.
Argumentirati analizu i primjenu genetskih karata, te njihovu upotrebu u praktičnoj selekciji kvalitativnih i kvantitativnih svojstava; Pismeni ili usmeni ispit.
Radni zadaci i rasprava kroz vježbe i seminar.
Identificirati perspektivne roditelje za križanje i odabrati superiorne potomke iz križanja metodama selekcije pomoću molekularnih markera; Pismeni ili usmeni ispit.
Radni zadaci i rasprava kroz vježbe i seminar.
Dizajnirati i provoditi projekte racionalnog očuvanja biljnih genetskih izvora; Pismeni ili usmeni ispit. Radni zadaci i rasprava kroz vježbe i seminar.
Oralno i pisano prezentirati (prenositi) znanja iz područja molekularnih metoda oplemenjivanja bilja na razini srednjoškolskog ili cjeloživotnog obrazovanja. Pismeni ili usmeni ispit.
Radni zadaci i rasprava kroz vježbe i seminar.

Working methods

Teachers' obligations

Profesori izvode predavanja, dodjeljuju temu i prate izradu seminara, organiziraju provedbu pismenih ispita i ocjenjivanje, te provode usmene ispite. Suradnici izvode vježbe i sudjeluju u provedbi pismenog ispita.

Students' obligations

Redovno pohađanje nastave (predavanja i vježbe, te izrada grupnog seminara). Polaganje ispita se provodi preko pismenog testa iz cjelovitog gradiva i ocjene seminarskog rada.
U konačnici, studenti koji nisu zadovoljni ponuđenom ocjenom na pismenom ispitu imaju mogućnost odgovarati i usmeno.

Methods of grading

Evaluation elements Maximum points or Share in evaluation Grade rating scale Grade Direct teaching hours Total number of average student workload ECTS
Redovito pohađanje predavanja i vježbi 50 50 1,5
Seminar (ocjena vještine pisanja, argumentacije i izlaganja - ekspertna ocjena profesora) 20-10% Ekspertna ocjena profesora
Ekspertna ocjena profesora
Ekspertna ocjena profesora
Ekspertna ocjena profesora
Ekspertna ocjena profesora
Insufficient (1)
Sufficient (2)
Good (3)
Very good (4)
Excellent (5)
10 30 1
Pismeni ispit (25-30 pitanja) ili usmeni ispit (3-5 pitanja) 80-90% 60-70%
71-80%
81-90%
91-100%
Sufficient (2)
Good (3)
Very good (4)
Excellent (5)
100 3,5
UKUPNO 100% 60 180 6

Weekly class schedule

  1. Svrha i struktura modula, seminar, literatura, ispit, način izvedbe programa. Ograničenja klasičnih metoda oplemenjivanja bilja i uvod u molekularno oplemenjivanje.
  2. Struktura DNA i organizacija genoma biljnih vrsta. Dodjela teme seminara.
  3. VJ1: Ekstrakcija i elektroforeza nukleinskih kiselina (laboratorij).
  4. Tipovi i metode molekularnih markera.
  5. VJ2: Tipovi i metode molekularnih markera (ponavljanje i vježbe – priprema za rad u laboratoriju).
  6. Primjena molekularnih markera u identifikaciji genotipa.
  7. Analiza tijeka seminara. Rasprava.
  8. VJ3: Utvrđivanje genetičkog profila sorte primjenom SSR markera (laboratorij).
  9. Analiza genetske varijabilnosti oplemenjivačkih populacija primjenom molekularnih metoda.
  10. Principi molekularnog oplemenjivanja bilja. Principi proizvodnje dihaploida.
  11. Principi i teorija kartiranja gena.
  12. Izrada genetske karte i kompjuterske simulacije (seminar).
  13. VJ4: Praktični aspekti primjene molekularnih markera u oplemenjivanju bilja, sjemenarstvu i rasadničarstvu.
  14. Upotreba genetskih karata – selekcija kvalitativnih i kvantitativnih svojstava pomoću molekularnih markera.
  15. Prezentiranje seminarskih radova (analiza i ocjena). Završni pismeni ispit.

Obligatory literature

  1. Pisani materijali nastavnika – interna skripta (pojedinačna predavanja i vježbe) i slajdovi s predavanja.
  2. Maletić, E., Karoglan Kontić, Jasminka, Pejić, I. (2008). Vinova loza: ampelografija, ekologija i oplemenjivanje. Zagreb: Školska knjiga.
  3. Kozumplik, V. , Pejić , I .ur. (2012). Oplemenjivanje poljoprivrednog bilja u Hrvatskoj. Zagreb: Agronomski fakultet Sveučilišta u Zagrebu.

Recommended literature

  1. Yunbi, Xu (2010). Molecular Plant Breeding. CAB International.

Similar course at related universities

  • Molecular Plant Breeding – BOKU (Vienna, Austria)
    Breeding and Biotechnology of Fruit Trees – University of Bologna (Italy