En cuarto curso, el alumno tiene ya una visión integrada de las principales vías metabólicas en plantas y de su regulación en respuesta a los efectores metabólicos y cambios ambientales, e igualmente conoce las bases moleculares de la transferencia y expresión génica, desarrolladas en otras disciplinas como la Genética. Es objetivo de la asignatura de Biotecnología Vegetal que el alumno conozca en profundidad las herramientas de la biología molecular en plantas y sus aplicaciones en la mejora genética de plantas, en la sanidad vegetal, en la mejora de la producción vegetal y en la obtención de nuevos productos de interés. Es objetivo también de la asignatura que el alumno se familiarice con las bases para el cultivo de células y tejidos vegetales in vitro, que permiten el crecimiento y desarrollo de plantas en condiciones controladas y de la transformación de las mismas. La utilización de las plantas como biofactorías para la producción de interés farmacéutico, proteínas y mejora de la calidad nutritiva de las plantas, así como el diseño de nuevas variantes para la obtención de metabolitos secundarios, o productos agroforestales de interés son otros aspectos que se engloban en esta asignatura, así como el diseño de estrategias destinadas a minimizar el efecto medioambiental de la agricultura convencional o de actuaciones que se dan como consecuencia de las actividades humanas.

Mediante sesiones de prácticas de laboratorio se busca que el alumno se familiarice con diversas técnicas de uso frecuentes para el cultivo de tejidos y micropropagación, así como del diseño de experimentos en este campo.

La evaluación consiste en un ejercicio escrito sobre los temas tratados en las clases magistrales, seminarios y clases prácticas (70% de la nota final). La nota del alumno se completa con la preparación y exposición pública de un trabajo sobre un tema específico de la materia en cuestión sobre una temática de actualidad o sobre un proyecto biotecnológico o diseño experim

Bloque I: Introducción a la Biotecnología Vegetal. Mejora clásica y mejora biotecnológica Historia y concepto actual de la Biotecnología Vegetal. Mejora clásica y Mejora biotecnológica de plantas.

Bloque II: Técnicas generales de cultivo de células, tejidos y órganos vegetales in Vitro. Técnicas de micropropagación Conceptos básicos del cultivo de tejidos. Asepsia. Selección y manipulación del material vegetal. Métodos de conservación Requerimientos nutricionales y ambientales de los cultivos in vitro. Agentes gelificantes, sales, fitohormonas, reguladores del crecimiento, vitaminas. Requerimientos ambientales para el mantenimiento de los cultivos in vitro. Luz, temperatura, humedad relativa, intercambio gaseosos, tipos de recipientes. Cámaras de crecimiento. Técnicas generales de micropropagación. Cultivos de callos, meristemos. Multiplicación de yemas axilares. Citodiferenciación. Organogénesis. Embriogénesis somática. Transplante a condiciones ex vitro. Cultivo de células y protoplastos. Producción de inóculo fúngico. Cultivo a gran escala de células vegetales y sus aplicaciones. Efecto de la estructura y fisiología de las células vegetales sobre su cultivo a gran escala. Factores fisico-quimicos. Principales sistemas de cultivos a gran escala.

Bloque III: El genoma vegetal y transformación genética en plantas El genoma vegetal. Organización del genoma nuclear. Bases moleculares de la modificación genética y mejora de los cultivos. Estructura y expresión de genes vegetales. Transposones. Genoma de los plastidios y de las mitocondrias. Organismos modelos en plantas. Plantas transgénicas. Etapas del desarrollo de un OGM. Aplicaciones de las plantas transgénicas. Técnicas de transformación vegetal y modificación del material vegetal. Vectores de genes para plantas. Inducción de tumores. Sistema Agrobacterium tumefaciens. Agrobactrium rhizogenes. Plásmido Ti. Métodos de transformación en plantas: biobalística, electroporación, transformación de protoplastos. Diseño de genes para la transferencia. Genes marcadores y visuales. Tipos de promotores. Silenciamiento de genes. Mecanismos de la regulación y expresión génica. Adaptación ambiental. Genes implicados en la regulación. Regulación por luz, regulación por hormonas. Factores de transcripción. Respuesta a diferentes tipos de estrés biológico

Bloque IV: Aplicaciones de la biotecnología vegetal Las plantas como biofactorías. Producción de compuestos de interés farmacológicos. Producción de proteínas, vacunas y planticuerpos. Mejora en la calidad nutritiva de las plantas. Biosíntesis e interés de la producción de metabolitos secundarios. Manipulación de rutas metabólicas. Cultivos transgénicos. Obtención de productos de interés. Plantas resistentes a estreses abióticos. Plantas resistentes a estreses bióticos: fúngicos, microbianos y víricos. Plantas resistentes a herbicidas. Biotecnología vegetal aplicada a la obtención de productos agroforestales. Obtención de lignina y fibras vegetales. Obtención de biocombustibles. Biotecnología vegetal aplicada al medio ambiente. Técnicas de fitorremediación. Diagnósticos en biotecnología vegetal. Alimentos transgénicos. Técnicas de detección de plantas y alimentos transgénicos. Marcadores moleculares y de transformación de plantas.

Bloque V: Aspectos legales, ambientales y económicos de las plantas y cultivos transgénicos Riegos ambientales y para la salud de los cultivos transgénicos. Legislación de cultivos transgénicos, comercialización de plantas transgénicas

La metodología a seguir será una combinación de tres modalidades docentes. Magistral, seminarios y prácticas de laboratorio.



La metodología magistral se utilizará para transmitir conocimientos teóricos a un grupo numeroso de estudiantes. Se presentará una visión panorámica de la materia, para luego profundizar en los aspectos más teóricos de la materia.



A través de seminarios se facilita la interacción fluida entre el docente y un reducido grupo de estudiantes.



En el laboratorio se propone un proyecto de investigación sencillo de fitorremediación de un suelo contaminado. 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 bioindicadores. Finalmente deberán proponer soluciones en función de los resultados obtenidos.

Será de forma ponderada, de acuerdo a los diversos apartados metodológicos.

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

- Valoración de destrezas adquiridas, mediante la presentación del informe de prácticas. Podrá llevarse a cabo, asimismo, una evaluación mediante examen teórico-práctico de laboratorio (25%)

- Valoración la capacidad crítica, de análisis, en las intervenciones expositivas como en la preparación de seminarios (10%)

La no presentación a la convocatoria ordinaria será considerada como renuncia

Buchanan BB, Gruissen W, Jones RL. 20002. Bichemsitry and Molecualr Biology of Plants. Am. Soc. Of Plant Physiologist Taiz L, E Ziegler. Plant Physiology, Ed 4th. Sinauer Asso.Inc., Sunderland, MA, 2006.

Oinarrizko bibliografia

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

Beyl, C.A. Trigiano. Plant propagation concepts and laboratory exercises. R.N. CRC Press. 2008.

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.

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

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.

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.

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

Thomas B, Murphy DJ, Murray BG. Encyclopedia of applied plant sciencies. Vol. 1,2 y 3. Elsevier Ltd. 2003. Oxford.

Gehiago sakontzeko bibliografia

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. Meksem K, Kahl G. The handbook of plant genome mapping. Genetic and physical mapping. Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Weinheim 2005. Reeds BB. Plant Cryoconservation. Springer. 2008.

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