Un aspecto esencial en del sistema enseñanza-aprendizaje es el desarrollo de adquisición de competencias específicas y genéricas que permitan al estudiante seleccionar, combinar, utilizar los recursos y conocimientos para resolver situaciones y problemas en contextos cambiantes. Las competencias que se adquieren en Biotecnología Vegetal les deben hacer competitivos durante, al finalizar e incluso después de su etapa de postgraduado en el ejercicio de su labor profesional. A continuación se exponen las competencias especificas y transversales que se adquieren:



1 -. Conocer el estado actual y perspectivas de futuro de la Biotecnología Vegetal. A partir del estado actual de la disciplina abre una perspectiva al mundo laboral de los profesionales de los biotecnólogos.

2 -. Conocer y usar apropiadamente la terminología específica de esta materia. Se adquiere la nomenclatura en castellano e inglés básica para la comunicación, entendimiento, búsqueda y actualización continua de los aspectos fundamentales de la disciplina (relacionada con competencia 7).

3 -. Conocer y adquirir habilidades experimentales relacionadas con las metodologías biotecnológicas en plantas. Además de las destrezas experimentales adquiridas en otras disciplinas aquí podemos utilizar estas habilidades y complementar su formación con la específica aplicada a materiales vegetales.

4 -. Conocer las metodologías de transformación génica en plantas y sus posibilidades de uso a nivel de investigación y tecnológico. Relacionado con la competencia anterior (competencia 3) posibilita entender y utilizar tecnologías orientadas a la investigación y empresas agrobiotecnológicas.

5 -. Conocer aspectos legales, de regulación, valorar y emitir juicios sobre los riesgos y beneficios de las técnicas de Biotecnología Vegetal. Capacita para valorar potencialidades y riesgos sobre aplicación de las técnicas biotecnológicas para tomar las decisiones más adecuadas o asesorar en esta materia Esta competencia complementa las adquiridas en la asignatura Derecho y Ética en Biociencias.

6 -. Aplicar los conocimientos biotecnológicos para la resolución de problemas ambientales, producción de alimentos, mejora de la calidad de vida y de la salud humana y de los ecosistemas. Las actividades docentes se orientan a la adquisición y aplicación de estos conocimientos en las áreas de más impacto científico y económico de la Biotecnología Vegetal actual.

7 -. Desarrollar la capacidad para la búsqueda de forma autónoma de información sobre Biotecnología Vegetal, así como de su comprensión y análisis crítico de esta información. El alumno/a en cuarto ya tiene adquirida parcialmente esta competencia, pero en el ámbito de la Biotecnología Vegetal es importante dominar una terminología básica (ver competencia 1), y sobre todo capacitarle para el análisis crítico de la información que surge en un mundo cambiante (ver competencia 1).

8 -. Desarrollar la capacidad creativa que permita la aplicación de soluciones conocidas a nuevos problemas. La adquisición de información y comprensión la misma (competencia 7) es el punto de partida de búsqueda de nuevas soluciones innovadoras implantando algunas ya aplicadas a otros áreas de conocimiento y otras novedosas que parten de la propia creatividad del alumno/a.

9 -. Proponer soluciones a partir de los conocimientos teóricos y prácticos adquiridos. A partir del análisis de una información completa y adecuada, (ver competencia 7) y contando con la innovación como aliada (ver competencia 8) el alumno/a debe ser capaz de proponer soluciones a los retos o problemas planteados, considerando que esta es la manifestación inequívoca de la formación integral adquirida. Si es adecuada esta formación le capacitará para resolver los problemas planteados durante el desarrollo de la asignatura y en el futuro después de graduado.

10 -. Ser capaz de transmitir información a otros de forma hablada y escrita. La transmisión eficaz es esencial y para ello en las metodologías docentes se proponen acciones y situaciones para adquirir este tipo de competencias

11 -. Emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética relacionados con la Biotecnología Vegetal. Esta competencia está íntimamente relacionada con la competencia 7, 9 y 10.

12 -. Desarrollar el autoaprendizaje, la colaboración en equipo y potenciación de la discusión crítica. Todas y cada una de las metodologías docentes deben estar orientadas a adquirir, fortalecer y poner en práctica de forma simultánea el aprendizaje autónomo y el trabajo colaborativo entre iguales o cooperativo aprovechando los diferentes conocimientos y habilidades de cada alumno/a participante en la actividad.

Para adquirir estas competencias genéricas y específicas se ha estructuradoun Programa de Biotecnología Vegetal con 4 tipos de metodologías docentes: Clases Magistrales, Seminarios colectivos, Prácticas de Aula, y Prácticas de Laboratorio.

I: Introducción a la Biotecnología Vegetal.



1.- Introducción. Generalidades. Origen y visión histórica. Retos de la Biotecnología Vegetal: Seguridad alimenaria, biomateriales, protección de la salud humana y ambiental, minimización del estrés ambiental. Incertidumbres asociadas al cambio global.





II: Técnicas de cultivo de plantas “in vitro".



2.- Métodos de conservación y mantenimiento de cultivos de tejidos. Requerimientos nutricionales y reguladores del crecimiento. Requerimientos ambientales de los cultivos.



3.- Tecnicas de cultivo y micopropagación. Cultivos de células, protoplastos, callos, meristemos, órganos, embriones y semillas. Cultivos de hongos. Técnicas de micropropagación: embriogénesis y organogénesis. Ventajas y problemas. Caso de estudio.



4.- Producción y conservación de germoplasma. Producción masiva y conservación. Producción de haploides, protoplastos, y semillas artificiales. Variación somaclonal. Conservación de gemoplasma y criopreservación. Caso de estudio.





III: Transformación genética en plantas



5.- El genoma vegetal. Organización y Expresión. Arabidopsis thaliana como especie modelo. Localización y tamaño del genoma vegetal. Genoma mitocondrial. Plastoma.



6.-Transformación genética en plantas. Generalidades. Genes marcadores.

Sistemas de transferencia de genes: métodos físicos, químicos y biológicos. Transformación de cloroplastos y mitocondrias.





IV: Aplicaciones de la Biotecnología Vegetal



7.- Estrés ambiental y biomarcadores vegetales. Estrés ambiental. Estrés biótico. Estrés abiótico. Biomarcadores vegetales de estrés. Ecotoxicología y Ecotoxicogenómica. Caso de estudio.



8.- Fitotecnologías de remediación. Biorremediación. Fitorremediación: Fitoextración, Fitoestabilización, Rizorremediación. Tecnosuelos. Caso de estudio



9.- Resistencia a estreses bióticos I: malas hierbas. Aspectos económicos y ambientales. Tipos de herbicidas y modo de acción . Mecanismos de tolerancia y especies transgénicas. Caso de estudio: resistencia al glifosato.



10.- Resistencia a estreses bióticos II: virus, bacterias, hongos y insectos. Mecanismos de tolerancia naturales e inducidos a virus, bacterias, hongos y insectos. Caso de estudio.





11.- Resistencia a estreses abióticos. Los estreses abióticos: sequía, a frío, a calor , a salinidad, a la contaminación. Mecanismos de tolerancia naturales e inducidos. Caso de estudio.



12. – El microbioma Vegetal. El microbioma en los organismos. Microbioma de la filosfera, rizosfera y endosphera. Aplicaciones Biotecnológicas del microbioma.



13.- Agrobiotecnología. Mejora de cosecha y seguridad alimentaria. Biotecnología forestal. Biotecnología de especies ornamentales.



14.- Plantas como birreactores. Producción de carbohidratos, lípidos y proteínas. Producción decompuestos de interés farmacológico y vacunas. Producción de bioplásticos. Producción de biocombustibles. Producción de fibras vegetales.





V: Bioseguridad y regulación de organismos vegetales modificados geneticamente



15.- Bioseguridad ambiental. Cultivo actual de las plantas transgénicas. Riesgos de las plantas transgénicas. Bioseguridad ambiental y alimentaria.



16.- Marcos regulatorios de las cosechas transgénicas. Propiedad intelectual. Diversidad biológica. Legislación sobre plantas y productos transgénicos.





PROGRAMA PRACTICO



En el laboratorio se propone un proyecto de investigación para fitorremediar un suelo contaminado con contaminaciónmixta. Los alumnos deben realizar una fase de experimentación en el laboratorio para obtener unos resultados a partir de los cuales deben diagnosticar el problema y evaluar la remediación llevada a cabo mediante indicadores biológicos en el suelo y en las plantas. Finalmente deberán proponer soluciones en función de los resultados obtenidos y escribir un informe en formato arículo científico. Mas informción sobre el proyecto en METODOLOGIA.

El programa propuesto desarrolla utilizando varias metodologías docentes desde metodologías que promueven un aprendizaje más individualizado (clases magistrales) a otras metodologías más activas, de mayor participación y en grupo que promueven un trabajo más colaborativo y cooperativo (Seminario, Prácticas de laboratorio y Prácticas de aula.



(i) Clases expositivas/participativas (impartidas normalmente por el profesor de la asignatura y puntualmente por algún profesor/investigador/especialista invitado a clase). Durante clase con una duración media de 50 min se exponen los aspectos teóricos más relevantes de cada tema tratado estimulando la participación activa de los alumno/as y motivando nuevas consultas en otras fuentes proponiendo pequeñas cuestiones y problemas relacionados con ese tema. La mayor parte de los temas finalizan con la explicación de un caso de estudio, de forma que los alumno/as pueden ver una aplicación práctica de conceptos más teóricos y participar en su discusión.



(ii) Seminarios Colectivos (impartidos por los alumno/as). Esta metodología es básicamente orientada al autoaprendizaje del alumno/a y al aprendizaje cooperativo/colaborativo en grupo, análisis de información, razonamiento, así como al desarrollo y contextualización de las habilidades y competencias relacionadas con la asignatura. En estas sesiones los alumno/as son los actores principales de la actividad con alguna supervisión de los profesores, por ello tanto la elección de temas, como la organización de la actividad la llevan a cabo los propios alumno/as.



a. Proyecto de innovación individual. Cada alumno desarrollará un proyecto de innovación que será evaluado por otros compañero anónimo y el profesor antes de ser defendido publicamente, respondiendo a preguntas del resto de compañeros y profesores.



b. Exposición de temas mediante formatos didácticos alternativos. Para estimular su creatividad y adecuar el mensaje a un receptor potencial, se propone a los alumno/as utilizar otras habilidades o experiencias previas que los alumno/as ya poseen para desarrollarlas en el contexto de la Biotecnología Vegetal, como nuevos formatos didácticos para explicar algunos problemas o temas de la asignatura en formato video, cómic, poster, cartel, etc. Esta actividad potencia la colaboración cooperativa estimulando la colaboración de varios alumno/as para aprender y complementar sus habilidades individuales.



c. Dramatización y juegos de rol didácticos. La dramatización como metodología didáctica activa es una herramienta muy útil para motivar a los alumno/as, estimular el autoaprendizaje y colaborar/cooperar en grupo con otros compañeros y razonamiento crítico. Los alumno/as pueden tomar parte organizando desde un monólogo individual, a un debate con dos o más alumno/as. Esta actividad es muy beneficiosa para desarrollar el autoaprendizaje y aprendizaje en grupo, pensamiento crítico, exposición, defensa de argumentos, creatividad, etc. Al final de la actividad los alumno/as presentaran un informe sobre su participación, valoración personal y un resumen de los contenidos tratados.





(iii) Prácticas de aula. Como complemento a las clases magistrales en esta actividad se plantean y discuten de forma conjunta (alumno/as y profesores) problemas y casos de estudio relacionados explicados o de la practicas del laboratorio.



(iv) Prácticas de laboratorio. Para la adquisición de habilidades experimental y competencias relacionadas con la resolución de problemas al alumno/a se le propone un proyecto de investigación en el que se integran varias técnicas y metodologías que debe usar para la resolución del problema propuesto. Mediante este proyecto se integran conocimientos TEORICOS y PRACTICOS. El proyecto que se les propone desarrollar se titula: Fitorremediación asistida de un suelo contaminado: implicaciones para la recuperación de la salud del suelo y la revalorización de residuos sólidos urbanos. Es un proyecto que: (i) utiliza tecnologías de fitorremediación (utilización de plantas) para reducir el impacto de contaminantes en el suelo; (ii) monitoriza la mejora de la salud del suelo; y (iii) determina la efectividad de residuos orgánicos como agentes fertilizantes. El alumno/a inicia el proyecto con la plantación de colza (0,1 ECTS) en un suelo contaminado y posteriormente se organizarán para mantener el cultivo durante 2 meses. Finalmente se cosechará y comparará la ecotoxicidad inicial (0,2 ECTS) con la ecotoxicidad del suelo al final (0,3 ECTS), así como los efectos de los contaminantes en la planta (0,3 ECTS). los datos serán tratados para obtener unos resultados que les permitan interpretar el problema y evaluar la remediación llevada a cabo por las plantas. Realizarán finalmente un informe de prácticas, donde además

Será una evaluación mixta/continua de acuerdo a los diversos apartados metodológicos.

- Valoración de conocimientos adquiridos (clases magistrales, seminarios y prácticas), mediante examen teórico (65%)

- Valoración destrezas adquiridas en el laborratorio y del trabajo individual mediante la presentación del informe de prácticas (15%)

- Valoración la capacidad crítica, de análisis, en las intervenciones expositivas como en la preparación y exposicion de seminarios colectivos e individuales (20%)



Durante el desarrollo de las pruebas de evaluación quedará prohibida la utilización de material impreso, dispositivos telefónicos, electrónicos, informáticos, o de otro tipo, por parte del alumnado sin la autorización expresa del profesor. La ejecución de cualuier práctica deshonesta o fraudulenta implicará la aplicación de lo dispuesto en el protocolo sobre ética académica y prevención de las prácticas deshonestas o fraudulentas en las pruebas de evaluación y en los trabajos académicos en la UPV/EHU.



Existe la posibilidad de que el alumnado renuncie al sistema de evaluación mixta y opte por la evaluación final, independientemente de que haya participado o no en la citada evaluación mixta. En la evaluación final se juzgará a través de un examen teórico (oral y escrito) y uno práctico (laboratorio) para demostrar la adquisición de las competencias de la asignatura. Para ello se deberá presentar por escrito la renuncia a la evaluación mixta en el plazo de 9 semanas a contar desde el inicio del cuatrimestre. En todo caso los criterios de evaluación y renuncia siempre se ajustarán a lo contemplado en la Normativa Reguladora de la Evaluación del Alumnado de las Titulaciones de Grado (BOPV no50, 13 de marzo de 2017).



La no presentación a la convocatoria ordinaria será considerada causa de renuncia. Para el alumnado, sujeto tanto a evaluación continua como final, bastará con no presentarse a la prueba final para que la calificación final de la asignatura sea <>.

Material didáctico con gráficas, tablas, dibujos, esquemas e ilustraciones sobre la materia normalmente en formato ppt.
Protocolo de prácticas y materiales
Consulta de bibliografía y monografías

Este material se elabora por los profesores y se pone a disposición del alumno/a.
Los materiales bibliográficos se encontrarán en la biblioteca de la UPV/EHU

Bibliografía básica

Un aspecto crucial de la formación e imprescindible para la adquisición de competencias es la capacidad autónoma de buscar información relevante que permita profundizar en el conocimiento, ver distintos aspectos de un problema que nos permitan emitir juicios críticos y finalmente tomar las decisiones más adecuadas. Para ser útil el material de consulta debe partir del propio conocimiento del alumno y llegar a un conocimiento nuevo, pormenorizado y completo relacionado con el tema o problema consultado. Para ello se propone una Bibliografía Básica partiendo de aspectos que ya ha cursado relacionados con la Bioquímica y la Fisiología Vegetal, que el alumno/a deberá repasar si es necesario, para poder entender y asimilar nuevos conocimientos más específicos centrados en la Biotecnología Vegetal. Asimismo se destacan algunos libros y monografías especializados en aspectos concretos de la algunos procesos biotecnológicos de plantas (Bibliografía Profundización). El material bibliográfico se complementa con un Bibliografía Especializada (revistas científicas, Internet, etc.) necesaria para la búsqueda de información más específica sobre aspectos mas concretos o de investigación actual para llevar a cabo las actividades docentes indicadas (magistrales, seminarios, prácticas de laboratorio, casos de estudio, etc.).

Al comienzo de cada tema se presenta a los alumno/as la bibliografía Básica, de Profundización y en algunos casos Especializada más adecuada relacionada con ese tema.

-. Altman A,, Hasegawa, PM. Plant Biotechnology and Agriculture Academic Press. Amsterdam 2016

-. Anjum NA, Pereira ME, Ahmad I, Duarte AC, Umar S, Khan. Phytotechnologies. CRC Press. 2012

-. Benítez Burraco, A. Avances recientes en Biotecnología Vegetal e ingeniería Genética de Plantas. Ed. Reverté. Barcelona 2005.

-. Buchanan BB, Gruissen W, Jones RL. 2002. Biochemiitry and Molecular Biology of Plants. Am. Soc. Of Plant Physiologist.

-. Levitus G., Echenique V., Rubinstein, C. Hopp E., Mrogrinski L. Biotecnología y Mejoramiento II. Ed INTA 2010

-. Chawla, HS. Introduction to Plant Biotechnology.3th Edit. Science Publishers. 2014

-. Chrispeel MJ, Sadava DE. Plants, genes and crop biotechnology. 2nd Edition. Jones Barlett Publishers International. London 2003.

-. George, Hall, De Clerk. Plant propagation by tissue culture. 3rd Ed. Vol 1. Springer. 2007.

-. Gresshoff PM. Plant biotechnology and developments. Current Topics in plant molecular biology. CRC Press. Inc. London. 1992.

-. Kole C, Michler C, Abbot AG, Hall TC Transgenic Crop Plants: Vol 1& 2. Springer 2010

-. Rashid A. Molecular Physiology aand Biotechnology of Flowering Plants. Alpha Science Internacional. Ltd. Oxford 2009

-. Slater A, Scott NW, Fowler MR. Plant biotechnology: The Genetic Manipulation of Plants. 2nd. Ed. Oxford University Press. 2008

-.Taiz L, E Ziegler. Plant Physiology,. Sinauer Asso.Inc., Sunderland, MA, 2010.

Bibliografía de profundización

-. Beyl, C.A. Trigiano. Plant propagation concepts and laboratory exercises. R.N. CRC Press. 2008.
-. Prasad MNV, Campos PJ Maiti SK. Bio-Geotechnologies for mine site Rehabilitation. Elsevier. 2018.
-. Bohnert HJ, Nguyen h, Lewis NG. Bioengineering and molecular biology of plant pathways. Vol. 1. Advances in pant biochemistry and molecular biology. Elsevier. Amsterdam. 2008.
- Bruijn F.J. Molecular Microbial Ecology of Rhizoshere. Vol 1 y 2. Wiley Blackwell , 2013
-. Christou. H. Klee (Eds). Handbook of plant biotechnology. Vol. 1 y 2. Wiley and Sons, Ltd. 2004. England.
-. Galun A, Breiman A. Transgenic plants. Imperial College Press. Singapore.
-. Hannon G. RNAi A guide to gene silencing. Cold Spring Harbor Laboratory Press, New York. 2003.
-. Inzé D. Cell cycle control and plant development. Annual Plant Reviews, Vol. 32. Blackwell Publishing Ltd. Oxford. 2007.
-. McCutcheon, Schnoor Jl. Phytoremediation. Wiley Interscience 2003
-. Meksem K, Kahl G. The handbook of plant genome mapping. Genetic and physical mapping. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Weinheim 2005.
-. Omasa k, Saji H, Youssefian S, Kondo N. Air Polution and Plant Biotecnology. Springer. 2008
-. Reeds BB. Plant Cryoconservation. Springer. 2008.
-. Thomas B, Murphy DJ, Murray BG. Encyclopedia of applied plant sciencies. Vol. 1,2 y 3. Elsevier Ltd. 2003. Oxford.
-. Velásquez-Fernandez JB, Muñiz-Hernandez S. Bioremediation . Nova Publ. 2014

Revistas

ADVANCES IN BIOCHEMICAL ENGINEERING / BIOTECHNOLOGY
ANNUAL REVIEW OF PLANT BIOLOGY
CRITICAL REVIEWS IN BIOTECHNOLOGY
CURRENT OPINION IN BIOTECHNOLOGY
CURRENT OPINION IN PLANT BIOLOGY
JOURNAL OF BIOTECHNOLOGY
JOURNAL OF PLANT BIOCHEMISTRY AND BIOTECHNOLOGY
JOURNAL OF PLANT GROWTH REGULATION
PLANT BIOTECHNOLOGY JOURNAL
PLANT BREEDING
PLANT CELL
PLANT CELL REPORTS
PLANT CELL TISSUE AND ORGAN CULTURE
PLANT GROWTH REGULATION
PLANT PHYSIOLOGY
TRENDS IN BIOTECHNOLOGY
TRENDS IN PLANT SCIENCE