Agrogenómica
Código: 105782 Créditos ECTS: 6| Titulación | Tipo | Curso | Semestre |
|---|---|---|---|
| 2500251 Biología ambiental | OT | 4 | 1 |
Contacto
- Nombre:
- Marcelo Amills Eras
- Correo electrónico:
- marcel.amills@uab.cat
Idiomas de los grupos
Puede consutarlo a través de este enlace. Para consultar el idioma necesitará introducir el CÓDIGO de la asignatura. Tenga en cuenta que la información es provisional hasta el 30 de noviembre del 2023.
Equipo docente
- Josep Maria Folch Albareda
- Carlota Poschenrieder Wiens
- Marcelo Amills Eras
- Silvia Busoms Gonzalez
- Joaquin Casellas Vidal
Equipo docente externo a la UAB
- Amparo Monfort
- Jordi Garcia
- Maria José Aranzana
- Marta Pujol
- Pere Arús
- Werner Howad
Prerrequisitos
No hay pre-requisitos oficiales para cursar la asignatura, aunque es conveniente que el alumno
- Conozca los conceptos fundamentales de Genética Cuantitativa y Mejora
- Pueda leer textos científicos en inglés
Objetivos y contextualización
La industria agroalimentaria es la principal actividad de la industria manufacturera europea,
con un valor aproximado de 954.000 millones de euros y un total de 310.000 empresas que
proporcionan servicio a 500 millones de clientes. La industria agroalimentaria española
ocupa el quinto lugar en el ranking europeo y el primero a nivel nacional, representa un 17%
del PIB industrial español (y un 7% del total), exporta por un valor de 13.000 millones de
euros (solamente superado por sector automovilistico) y cuenta con 32.000 compañías. La
mejora genética, la genómica y la biotecnología son pilares fundamentales de la producción
eficiente y sostenible de alimentos de origen animal y vegetal. Numerosas compañías
multinacionales (Monsanto, Evogene, Hypor, ABS Global US, Du Pont etz.) Se han
especializado en la producción de recursos de alto valor genético (por ejemplo semillas o
dosis seminales) que son comercializadas a nivel mundial con el fin último de aumentar el
rendimiento económico de las explotaciones agrícolas y ganaderas. Asimismo, el sector
agroalimentario se caracteriza por llevar a cabo una intensa actividad de investigación no
solo a nivel de universidades y centros científicos, sino también en el sector empresarial.
Por ejemplo, en España, en los últimos tres años, la Plataforma Tecnológica Food for Life
Spain ha impulsado más de 120 proyectos científicos de I + D + i por un valor de 282
millones de euros. El objetivo de la asignatura de Agrogenómica consiste en proporcionar
una sólida formación en el ámbito de la genómica y la genética aplicadas a la mejora de las
especies domésticas animales y vegetales, la preservación de su biodiversidad y el
desarrollo de herramientas biotecnológicas.
Objetivos formativos
1. Que el estudiante se familiarice con la estrategia y ejecución de los programas de
mejora y comprenda su conexión directa con el mundo de las empresas
agroalimentarias.
2. Conocer las características estructurales y funcionales de los genomas y
transcriptomas de las especies domésticas animales y vegetales.
3. Entender como los datos genéticos permiten elaborar hipótesis biológicas sobre el
funcionamiento y la fisiología de los organismos.
4. Desarrollar métodos de evaluación de los candidatos a ser seleccionados y entender
los factores que limitan el progreso genético en las distintas estrategias de selección.
5. Comprender la base genética de las enfermedades hereditarias que afectan a las
especies domésticas.
6. Adquirir una visión de los métodos actuales de detección de genes que afectan a los
caracteres complejos y su aplicación en el contexto de la genómica y la mejora.
7. Poseer conocimientos para medir y cuantificar la variabilidad genética de las
poblaciones tanto a partir de datos moleculares como genealógicos.
8. Comprender la base científica de las técnicas que permiten mejorar la productividad
de las plantas de cultivo.
9. Entender como se pueden aplicar las herramientas –ómicas a la mejora genética
animal y vegetal
Competencias
- Actuar con responsabilidad ética y con respeto por los derechos y deberes fundamentales, la diversidad y los valores democráticos.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio evaluando las desigualdades por razón de sexo/género.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio valorando el impacto social, económico y medioambiental.
- Comprender las bases de la regulación de las funciones vitales de los organismos a través de factores internos e externos e identificar mecanismos de adaptación al medio.
- Diseñar modelos de procesos biológicos.
- Reconocer y analizar relaciones filogenéticas.
Resultados de aprendizaje
- Actuar con responsabilidad ética y con respeto por los derechos y deberes fundamentales, la diversidad y los valores democráticos.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio evaluando las desigualdades por razón de sexo/género.
- Actuar en el ámbito de conocimiento propio valorando el impacto social, económico y medioambiental.
- Aplicar las técnicas de modelización básica para establecer relaciones filogenéticas (
- Aplicar los estudios de asociación a la predicción de fenotipos de individuos o especímenes.
- Explicar los fundamentos genéticos que subyacen en las pruebas de identificación de individuos o especímenes a partir de la imprenta DNA.
Contenido
1. MEJORA GENÉTICA Y GENÓMICA DE ESPECIES DOMÉSTICAS VEGETALES
1.1. Biodiversidad de las plantas de cultivo, problemática ambiental asociada al
cultivo, objetivos de la mejora.
Tema 1: Agricultura: Rendimiento, factores limitantes, sostenibilidad
Tema 2: Biodiversidad agraria; origen y conservación de germoplasma
Tema 3: Cereales, diversidad, domesticación, reproducción, semilla híbrida, objetivos de
mejora
Tema 4: Leguminosas, diversidad, fijación biológica de nitrógeno, objetivos de mejora
Tema 5: Hortalizas, diversidad, cultivos intensivos y problemática ambiental, objetivos de
mejora
Tema 6: Brassicaceas, diversidad, reproducción, objetivos de mejora, problemática
medioambiental
Tema 7: Frutales, diversidad, reproducción, problemática ambiental, objetivos de mejora
Tema 8: Cultivos plantas medicinales y aromáticas; diversidad, reproducción, control de
calidad.
1.2. Utilización de herramientas biotecnológicas para la conservación y uso de la
variabilidad genética y para la obtención de nuevas variedades de cultivos.
Tema 9: Introducción a los marcadores moleculares, secuenciación y re-secuenciación de
genomas vegetales, identificación de SNPs y genotipado de alto rendimiento. Ejemplo en
hortalizas.
Tema 10: Domesticación y aplicaciones para la agricultura del futuro. Ejemplo en trigo.
Tema 11: Introducción a la mejora genética vegetal. Métodos de análisis genético de
caracteres agronómicos con marcadores moleculars. Genes mayores y caracteres
cuantitativos. Mapeo y clonación de genes. Utilización de marcadores moleculares en
programas de mejora vegetal.
Tema 12: Análisis y utilizaciónde variabilidad genética en la mejora vegetal. Conservación
de germoplasma en colecciones nucleares. GWAS y selección genómica. Ejemplo en frutos
pequeños.
Tema 13: Transgénicos y edición de genomas en plantas. Situación de la legislación
vigente.
Tema 14: La genómica aplicada a la mejora de las rosáceas.
Tema 15: La genómica aplicada a la mejora de las cucurbitáceas.
BLOQUE 2. MEJORA GENÉTICA Y GENÓMICA DE LOS ANIMALES DOMÉSTICOS
Tema 1: Domesticación. Introducción. La revolución neolítica. Cambios morfológicos y
comportamentales asociados con la domesticación animal. La domesticación del cerdo y los
rumiantes.
Tema 2: Conservación de razas: El problema general de la conservación. Causas de la
regresión racial. Razones válidas para la conservación de las razas. Estrategias y
metodología de conservación. Aspectos genéticos de la conservación.
Tema 3: Estructura de los programas de cría y conservación; fundación y gestión de razas
puras.
Tema 4. Introducción a la mejora genética de las especies domésticas. Empresas y
asociaciones de criadores.
Tema 5. Genómica de especies domesticas. GWAS e identificación de QTL relacionados
con caracteres de interés económico y patologías. Genes mayores y secuenciación de
genomas.
Tema 6. Mejora genética en especies domésticas. Parámetros genéticos, evaluación y
selección de reproductores mediante BLUP. Selección genómica. Estructura de las
poblaciones y difusión del progreso genético.
Tema 7. Inmunogenética. Los genes del complejo mayor de histocompatibilidad y su
asociación conla resistencia genética a enfermedades infecciosas. Causas genéticas de las
enfermedades hereditarias en especies domésticas. Enfermedades priónicas.
Tema 8. Transgénesis, clonación y edición de los genomas: ejemplos y legislación vigente.
Metodología
La metodología docente que se utilizará durante todo el proceso de aprendizaje se basa
fundamentalmente en el trabajo del estudiante, y será el profesor el encargado de ayudarle
tanto con respecto a la adquisición e interpretación de la información relacionada con la
asignatura, como en la dirección de su trabajo. De acuerdo con los objetivos docentes de la
asignatura, las actividades formativas que se llevarán a cabo son:
Clases magistrales: Con estas clases, el estudiante adquiere los conocimientos
fundamentales de la asignatura, con ejemplos prácticos que se resolverán en clase, los
cuales serán, además, trabajados y complementados en seminarios y tutorías. Se tratará de
clases magistrales interactivas en las que se fomentará el diálogo con los alumnos y que se
basarán en materiales audiovisuales, principalmente presentaciones Power Point, que se
colgarán con antelación en el Campus Virtual.
Seminarios: Se tratará temas muy específicos y de gran relevancia en el mundo de la
genética de especies domésticas como p.e. la selección genómica o la creación de
empresas de análisis genómico.
Tutorías programadas: Sesiones concertadas previamente (correo electrónico) para
resolver dudas y mantener discusiones sobre contenidos específicos de la materia y su
aplicación práctica.
Estudio autónomo y autoaprendizaje: El alumno reflexionará sobre los conocimientos
adquiridos a través de la docencia presencial, realizando una elaboración y síntesis de los
mismos que le permita comprenderlos en profundidad. Las dudas y cuestiones que emerjan
en el transcurso de este proceso de aprendizaje se resolverán en las tutorías programadas.
Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.
Actividades
| Título | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|
| Tipo: Dirigidas | |||
| Clases magistrales | 32 | 1,28 | 5, 4, 6 |
| Seminarios | 8 | 0,32 | 5, 4, 6 |
| Tipo: Supervisadas | |||
| Tutorías | 6 | 0,24 | 6 |
| Tipo: Autónomas | |||
| Estudio autónomo y autoaprendizaje | 98 | 3,92 | 5, 4, 6 |
Evaluación
La evaluación será individual y se realizará de forma continua en el contexto de las diferentes actividades formativas que se ha programado. Se realizarán dos exámenes parciales (Genética Vegetal y Animal) y un examen final de recuperación. Los exámenes contarán un 80% de la nota final. Asimismo, se realizarán 2 trabajos, uno de Genética Vegetal y otro de Genética Animal, consistentes en la presentación de artículos. También podrá programarse, a criterio del profesor, la realización de ejercicios de corta duración en clase. En conjunto, los trabajos contarán un 20% de la nota final, mientras que los miniejercicios permitirán bonificar la nota final de Genética Animal con hasta 1 punto.
El examen parcial de Genética Vegetal se realizará por escrito, combinando preguntas relacionadas con un tema a desarrollar con cuestiones más cortas de tipo conceptual y con preguntas tipo test multi-opción. El examen parcial de Genética Animal será del tipo test con respuestas de doble opción (verdadero / falso). La nota mínima para aprobar los parciales será de 5 puntos sobre un máximo de 10 puntos. La participación en clase y, muy particularmente en los seminarios también se valorará. Los alumnos que no superen 1 o ambos parciales tendrán derecho a hacer un examen de recuperación. Las calificaciones de los bloques de Animal y Vegetal únicamente promediarán cuando se haya obtenido una nota mínima de4 en las dos actividades (exámen y trabajo) que las componen. Si en un bloque, la nota del trabajo o del exámen resulta inferior a 4, la calificación global del bloque no será promediable con la del otro bloque.
Para participar en la recuperación, el alumnado debe haber sido previamente evaluado en un conjunto de actividades cuyo peso sea equivalente a un mínimo de las dos terceras partes de la calificación total de la asignatura o módulo. Por lo tanto, el alumnado obtendrá la calificación de "No Evaluable" cuando las actividades de evaluación realizadas tengan una ponderación inferior al 67% en la calificación final.
EVALUACIÓN ÚNICA: La evaluación única consistirá en una única prueba en la que se evaluarán los contenidos de todo el programa de la asignatura. La prueba constará de preguntas tipo test o preguntas cortas. La nota obtenida en esta prueba de síntesis supondrá el 100% de la nota final de la asignatura. La prueba de evaluación única se realizará el mismo día, hora y lugar que la última prueba de evaluación continua de la asignatura. La evaluación única podrá recuperarse el día fijado por la recuperación de la asignatura.
Actividades de evaluación continuada
| Título | Peso | Horas | ECTS | Resultados de aprendizaje |
|---|---|---|---|---|
| Examen Parcial 1 - Genética Vegetal | 40% Nota final | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 5, 6 |
| Examen Parcial 2 - Genética Animal | 40% Nota final | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 5, 4, 6 |
| Trabajos de Genética Vegetal y Animal | 20% Nota final | 2 | 0,08 | 1, 2, 3, 5, 4 |
Bibliografía
Brown, J. & Caligari, P. 2008, An Introduction to Plant Breeding, Blackwell Ed.
Chrispeels, M.J., Sadova, D.E. 2003. Plant Genes and Crop Biotechnology. Jones & Bartlett
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Falconer DS, Mackay TFC. 2001. Introducción a la Genética Cuantitativa. Ed. Acribia.
Folta, K.M. & Gardiner 2009. Genetics and Genomics of Rosaceae. Springer (1st Edition)
Fries R & Ruvinsky A. 1999. The Genetics of Cattle. CABI Publishing (1st Edition).
Hartmann HT et al. 2001. Plant Propagation. Principles and Practice. Prentice Hall, (7th
edition).
Jenks, M.A. & Bebeli, P. 2011. Breeding for fruit quality. Wiley-Blackwell (1st Edition)
Nicholas FW. 2003. Introduction to Veterinary Genetics. Blackwell. Publishing (2nd Edition).
Ostrander EA & Ruvinsky A. 2012. The Genetics of the Dog. CABI Publishing (2nd Edition)
Rothschild MF. 2011. The Genetics of the Pig. CABI Publishing (2nd Edition).
Software
No se usará ningún programa informático.