Bi7240 Aplikovaná genetika a šlechtění rostlin

Přírodovědecká fakulta
jaro 2024
Rozsah
2/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Jana Řepková, CSc. (přednášející)
Garance
prof. RNDr. Jana Řepková, CSc.
Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Jana Řepková, CSc.
Dodavatelské pracoviště: Ústav experimentální biologie – Biologická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 19. 2. až Ne 26. 5. Út 10:00–11:50 B11/333
Předpoklady
Bi3060 Obecná genetika && Bi4020 Molekulární biologie
Dřívější absolvování a zvládnutí požadavků předmětů Obecná genetika a Molekulární biologie je výhodou.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Přednáška navazuje na teoretické poznatky studentů z přednášek genetiky rostlin a je zaměřena na jejich aplikaci a další rozšíření v oblasti šlechtění u konkrétních druhů kulturních plodin. Poskytne poznatky o historii a funkci šlechtění rostlin, o jeho praktických cílech jako je šlechtění na fyziologické a morfologické znaky, na rezistenci k biotickým a abiotickým faktorům, na kvalitativní znaky (zvýšený obsah proteinů, obsah mastných kyselin, bezsemenné plody, zpožděné dozrávání), o postupu šlechtění na nové znaky s využitím rostlinných biotechnologií a genového inženýrství. Přinese informace o výsledcích šlechtění vybraných plodin, o zavádění nových odrůd a ochraně autorských práv a nových technologiích ve šlechtění rostlin. Některá témata jsou součástí státní závěrečné zkoušky z Molekulární biologie a genetiky.
Výstupy z učení
Student po absolvování kurzu bude schopen objasnit praktické cíle šlechtění na fyziologické a morfologické znaky, na rezistenci k biotickým a abiotickým faktorům, na kvalitativní znaky (zvýšený obsah proteinů, obsah mastných kyselin, bezsemenné plody, zpožděné dozrávání). Student bude schopen navrhnout klasické i netradiční postupy šlechtění konkrétních vybraných plodin. Student bude schopen popsat postup zavádění nových odrůd do praxe.
Osnova
  • 1. Genové zdroje a původ kulturních rostlin - Genomové změny v evoluci rostlin a jejich důsledky. 2. Šlechtění rostlin - Historie a funkce šlechtění rostlin, genetická analýza ve šlechtění rostlin, záměrné rozšiřování variability ve šlechtění, metodické přístupy – hybridizace, mutageneze, polyploidie, haploidie, explantátové kultury, biotechnologie. Molekulární markery a jejich využití ve šlechtění rostlin - molekulární šlechtění. 3. Genomové změny a jejich význam 4. Vzdálená hybridizace - Charakteristika vzdálených hybridů. Praktické úspěchy vzdálené hybridizace. 5. Alogamie a autogamie rostlin - Postupy šlechtění u autogamních a alogamních plodin. 6. Vegetativně množené druhy - Postupy šlechtění u vegetativně množených druhů. Mutační šlechtění vegetativně množených druhů. 7. Samčí sterilita - Praktické využití samčí sterility. 8. Heteroze - Praktické využití heteroze u autogamních druhů. Praktické využití heteroze u alogamních druhů. Tvorba syntetických populací. 9. Fixace dusíku - Podstata symbiotické fixace vzdušného dusíku rostlinami. Tvorba orgánů souvisejících se symbiotickou fixací dusíku. Rostlinné geny determinující symbiotickou fixaci dusíku a jejich funkce. Bakteriální geny determinující symbiotickou fixaci dusíku a jejich funkce. Podstata specificity interakce rostlinný druh – rhizobia. 10. Praktické cíle šlechtění rostlin - Šlechtění na fyziologické a morfologické znaky. Šlechtění na rezistenci k biotickým a abiotickým faktorům. Šlechtění na kvalitativní znaky (zvýšený obsah proteinů, obsah mastných kyselin, bezsemenné plody, zpožděné dozrávání). Postup šlechtění na nové znaky s využitím rostlinných biotechnologií a genového inženýrství. 11. Šlechtění vybraných plodin - Taxonomie, původ a historie, ekonomická důležitost, genové zdroje, charakter genomu, biologie kvetení, reprodukční biologie, hlavní šlechtitelské metody, šlechtitelské cíle. 12. Semenářství a udržovací šlechtění. Zavádění nových odrůd. Ochrana autorských práv. Možnosti rozšíření genetické diverzity. Semenné a genové banky.
Literatura
    doporučená literatura
  • ACQUAAH, George. Principles of plant genetics and breeding. 1st pub. Malden, MA: Blackwell Pub., 2007, xii, 569. ISBN 9781405136464. info
    neurčeno
  • ŘEPKOVÁ, Jana a Jiřina RELICHOVÁ. Genetika rostlin. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita Brno, 2001, 269 s. 3489/Př-12/01-17/30. ISBN 80-210-2736-3. info
  • HUGHES, Monica A. Plant molecular genetics. 1st pub. Essex: Longman, 1996, 236 s. ISBN 0582247306. info
Výukové metody
Přednášky a vypracování samostatného projektu studenty.
Metody hodnocení
Výuka: přednáška, konzultace. Zkouška: ústní.
Informace učitele
Požadavky na úspěšné ukončení předmětu: znalost veškeré terminologie, pochopení podstaty jednotlivých jevů, schopnost aplikace poznatků při řešení konkrétních úloh z genetik rostlin. Některá témata jsou součástí státní závěrečné zkoušky z Molekulární biologie a genetiky.
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2007 - akreditace, podzim 2010 - akreditace, podzim 2007, podzim 2008, podzim 2009, podzim 2010, podzim 2011, podzim 2011 - akreditace, jaro 2015, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2025.