Molekularno oplemenjivanje bilja (134058)
Nositelj predmeta
Opis predmeta
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.
Vrsta predmeta
- Diplomski studij / Biljne znanosti (Izborni predmet, 3. semestar, 2. godina)
ECTS: 6.00
Engleski jezik: R3
E-učenje: R1
Sati nastave: 60
Predavanja: 34
Vježbe u praktikumu: 16
Seminar: 10
Izvođač predavanja
- prof. dr. sc. Ivan Pejić
- prof. dr. sc. Hrvoje Šarčević
- prof. dr. sc. Snježana Bolarić
- prof. dr. sc. Zlatko Šatović
Izvođač vježbi
Ocjenjivanje
Dovoljan (2): 60%
Dobar (3): 71%
Vrlo dobar (4): 81%
Izvrstan (5): 91%
Opće kompetencije
Razumijevanje dosega i primjene tehnika molekularnog oplemenjivanja bilja. Osposobljenost za planiranja pokusa i izvođenja molekularnih analiza. Pripremljenost za istraživački rad i nastavak poslijediplomskih studija.
Oblici nastave
- Predavanja
teorija, principi i metode molekularnog oplemenjivanja bilja - 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). - Seminari
čitanje i analiza stručnih tekstova iz područja molekularnog oplemenjivanja bilja uz pomoć nastavnika. Stjecanje vještina – skupine studenta samostalno izrađuju i prezentiraju vlastiti rad.
Ishodi učenja i način provjere
| Ishod učenja | Način provjere |
|---|---|
| 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. |
Način rada
Obveze nastavnika
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.
Obveze studenta
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.
Polaganje ispita
| Elementi praćenja | Maksimalno bodova ili udio u ocjeni | Bodovna skala ocjena | Ocjena | Broj sati izravne nastave | Ukupni broj sati rada prosječnog studenta | ECTS bodovi |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Nedovoljan (1) Dovoljan (2) Dobar (3) Vrlo dobar (4) Izvrstan (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% |
Dovoljan (2) Dobar (3) Vrlo dobar (4) Izvrstan (5) |
100 | 3,5 | |
| UKUPNO | 100% | 60 | 180 | 6 |
Tjedni plan nastave
- Svrha i struktura modula, seminar, literatura, ispit, način izvedbe programa. Ograničenja klasičnih metoda oplemenjivanja bilja i uvod u molekularno oplemenjivanje.
- Struktura DNA i organizacija genoma biljnih vrsta. Dodjela teme seminara.
- VJ1: Ekstrakcija i elektroforeza nukleinskih kiselina (laboratorij).
- Tipovi i metode molekularnih markera.
- VJ2: Tipovi i metode molekularnih markera (ponavljanje i vježbe – priprema za rad u laboratoriju).
- Primjena molekularnih markera u identifikaciji genotipa.
- Analiza tijeka seminara. Rasprava.
- VJ3: Utvrđivanje genetičkog profila sorte primjenom SSR markera (laboratorij).
- Analiza genetske varijabilnosti oplemenjivačkih populacija primjenom molekularnih metoda.
- Principi molekularnog oplemenjivanja bilja. Principi proizvodnje dihaploida.
- Principi i teorija kartiranja gena.
- Izrada genetske karte i kompjuterske simulacije (seminar).
- VJ4: Praktični aspekti primjene molekularnih markera u oplemenjivanju bilja, sjemenarstvu i rasadničarstvu.
- Upotreba genetskih karata – selekcija kvalitativnih i kvantitativnih svojstava pomoću molekularnih markera.
- Prezentiranje seminarskih radova (analiza i ocjena). Završni pismeni ispit.
Obvezna literatura
- Pisani materijali nastavnika – interna skripta (pojedinačna predavanja i vježbe) i slajdovi s predavanja.
- Maletić, E., Karoglan Kontić, Jasminka, Pejić, I. (2008). Vinova loza: ampelografija, ekologija i oplemenjivanje. Zagreb: Školska knjiga.
- Kozumplik, V. , Pejić , I .ur. (2012). Oplemenjivanje poljoprivrednog bilja u Hrvatskoj. Zagreb: Agronomski fakultet Sveučilišta u Zagrebu.
Preporučena literatura
- Yunbi, Xu (2010). Molecular Plant Breeding. CAB International.
Sličan predmet na srodnim sveučilištima
- Molecular Plant Breeding – BOKU (Vienna, Austria) Breeding and Biotechnology of Fruit Trees – University of Bologna (Italy