Nombre: TÉCNICAS AVANZADAS DE CULTIVO IN VITRO: MICROPROPAGACIÓN Y PRODUCCIÓN DE COMPUESTOS DE INTERÉS INDUS
Código: 229102010
Carácter: Optativa
ECTS: 4
Unidad Temporal: Cuatrimestral
Despliegue Temporal: Curso 2º - Primer cuatrimestre
Menciones/Especialidades:
Lengua en la que se imparte: Castellano
Carácter: Presencial
Nombre y apellidos: CALDERÓN GARCÍA, ANTONIO ASENSIO
Área de conocimiento: Fisiología Vegetal
Departamento: Ingeniería Agronómica
Teléfono: 968325542
Correo electrónico: antonio.calderon@upct.es
Horario de atención y ubicación durante las tutorias:
martes - 12:00 / 14:00
EDIFICIO DE ETSI AGRONÓMICA, planta 2, Despacho 2.17
Se recomienda concertar la tutoría por correo electrónico, tanto dentro, como fuera de la fecha y horario indicados
miércoles - 16:00 / 18:00
EDIFICIO DE ETSI AGRONÓMICA, planta 2, Despacho 2.17
Se recomienda concertar la tutoría por correo electrónico, tanto dentro, como fuera de la fecha y horario indicados
jueves - 12:00 / 14:00
EDIFICIO DE ETSI AGRONÓMICA, planta 2, Despacho 2.17
Se recomienda concertar la tutoría por correo electrónico, tanto dentro, como fuera de la fecha y horario indicados
Titulaciones:
Categoría profesional: Profesor Titular de Universidad
Nº de quinquenios: 6
Nº de sexenios: 5 de investigación
Curriculum Vitae: Perfil Completo
Se trata de una asignatura optativa de la titulación que puede cursarse si se elige el módulo optativo de formación investigadora. Las competencias de dicho Módulo a adquirir son:
Técnicas Avanzadas de cultivo in vitro:
- Capacidad para interpretar, discutir críticamente y transmitir oralmente artículos de investigación sobre el tema.
- Capacidad para detectar errores de diseño y para buscar soluciones dedicadas al cultivo in vitro.
- Dominio de las técnicas de manipulación empleadas en el cultivo in vitro de material vegetal.
- Capacidad para poner en marcha y optimizar procesos de obtención de compuestos químicos con interés industrial mediante cultivo in vitro de material vegetal.
- Capacidad para discernir sobre la rentabilidad de un proceso de producción de plantas y/o metabolitos mediante el uso de técnicas de cultivo in vitro.
La defensa vegetal:
- Capacidad para interpretar, discutir críticamente y transmitir oralmente artículos de investigación sobre el tema.
- Capacidad para encontrar soluciones para el control de enfermedades en cultivos.
Es recomendable que el alumno tenga buenos fundamentos en Biología, Fisiología Vegetal y Genética.
Técnicas Avanzadas de cultivo in vitro: micropropagación y producción de compuestos de interés industrial.
- Conocer los factores que determinan las respuestas del material vegetal cultivado in vitro y la forma de modificarlos.
- Analizar, explicar y discutir las características de instalaciones y procesos dedicados al cultivo in vitro.
- Proponer procesos nuevos, o mejoras de los existentes, para optimizar y rentabilizar la producción de plantas y/o la producción de metabolitos por material cultivado in vitro.
La defensa vegetal: Herramientas biotecnológicas para la obtención de plantas resistentes a las enfermedades.
- Conocer los mecanismos generales de acción de los diferentes patógenos vegetales.
- Distinguir entre defensa vegetal activa y pasiva.
- Explicar en qué consisten los mecanismos de defensa pasiva en plantas.
- Explicar en qué consisten los mecanismos de defensa activa en plantas.
- Conocer las bases genéticas de la interacción planta-patógeno.
- Distinguir entre los diferentes tipos de resistencias sistémicas.
- Conocer las herramientas biotecnológicas existentes para la inducción de resistencia en plantas.
1. Introducción. 2. Limitaciones de la micropropagación vegetal. 3. Aplicaciones de las técnicas de micropropagación. 4. Impacto económico de la micropropagación. Principales productores y mercado de las plantas micropropagadas. 5. Introducción al estudio del potencial biosintético de las plantas. Aprovechamiento industrial. 6. Cultivos a escala industrial. 7. Aplicaciones de las técnicas de producción in vitro de metabolitos.
Unidad didáctica 1: Introducción y requerimientos (4 horas)
T1. Introducción.
T2. Instalaciones y equipamiento de un laboratorio de micropropagación.
T3. Trabajo en condiciones asépticas.
Unidad didáctica 2: Micropropagación: métodos, limitaciones y aplicaciones (16 horas)
T4. Etapas de la micropropagación.
T5. Métodos de multiplicación.
T6. Automatización y cultivo a gran escala.
T7. Limitaciones de la micropropagación vegetal
T8. Problemas durante el establecimiento y cultivo. Contaminación. Reacciones hipersensibles. Hiperhidricidad. Heterotrofía. Problemas tras la transferencia a condiciones ex vitro.
T9. Aplicaciones de las técnicas de micropropagación. Aplicaciones generales. Producción de plantas ornamentales. Producción de especies hortícolas y agrícolas. Producción de especies forestales. Impacto económico de la micropropagación. Principales productores y mercado de plantas micropropagadas.
Unidad didáctica 3: Potencial biosintético de las plantas (10 h)
T10. Introducción al estudio del potencial biosintético de las plantas. Aprovechamiento industrial.
T11. Cultivo in vitro de células, tejidos y órganos vegetales.
T12. Técnicas especiales de producción: Adición de precursores. Biotransformación. Elicitación. Cultivos mixtos.
T13. Cultivos a escala industrial: Tipos de biorreactores. Operación con biorreactores.
T14. Aplicaciones: Obtención de colorantes. Obtención de antioxidantes. Obtención de productos de interés farmacéutico. Producción de compuestos con actividad biocida. Obtención de biopolímeros. Obtención de proteínas. Anticuerpos.
Resolución de ejercicios y supuestos prácticos. Práctica 1 (P1). Construcción de un biorreactor destinado a la micropropagación de material vegetal y seguimiento de los cultivos (4 h). Práctica 2 (P2). Elicitación de cultivos celulares y análisis de la producción de compuestos bioactivos (4 h). Práctica 3 (P3). Establecimiento de cultivos de raíces para la producción de metabolitos secundarios (2 h).
La Universidad Politécnica de Cartagena considera como uno de sus principios básicos y objetivos fundamentales la promoción de la mejora continua de las condiciones de trabajo y estudio de toda la Comunidad Universitaria. Este compromiso con la prevención y las responsabilidades que se derivan atañe a todos los niveles que integran la Universidad: órganos de gobierno, equipo de dirección, personal docente e investigador, personal de administración y servicios y estudiantes. El Servicio de Prevención de Riesgos Laborales de la UPCT ha elaborado un "Manual de acogida al estudiante en materia de prevención de riesgos" que puedes encontrar en el Aula Virtual, y en el que encontraras instrucciones y recomendaciones acerca de cómo actuar de forma correcta, desde el punto de vista de la prevención (seguridad, ergonomía, etc.), cuando desarrolles cualquier tipo de actividad en la Universidad. También encontrarás recomendaciones sobre cómo proceder en caso de emergencia o que se produzca algún incidente. En especial, cuando realices prácticas docentes en laboratorios, talleres o trabajo de campo, debes seguir todas las instrucciones del profesorado, que es la persona responsable de tu seguridad y salud durante su realización. Consúltale todas las dudas que te surjan y no pongas en riesgo tu seguridad ni la de tus compañeros.
Unit 1: Introduction and requeriments
C1. Introduction
C2. Facilities and equipment in a micropropagation laboratory
C3. Aseptic work conditions
Unit 2: Micropropagation: methods, limitacions and aplications
C4. Micropropagation steps
C5. Multiplication methods
C6. Automation and large-scale cultures
C7. Plant micropropagation limitations
C8. Common problems associated with micropropagation
C9. Applications
Unit 3: Biosynthetic potential of plants
C10. Introduction to the study of the plant¿s biosynthetic potential
C11. In vitro culture of plant cells, tissues and organs
C12. Special productions techniques: addition of precursors, elicitation, biotransformation, mixed cultures
C13. Industrial scale cultures
C14. Applications
Clase en aula convencional: teoría, problemas, casos prácticos, seminarios, etc
Clase expositiva intercalando técnicas de aprendizaje cooperativo informal. Resolución de dudas planteadas por los alumnos.
Clase de problemas: Actividades consistentes en sesiones formativas para desarrollar conocimiento práctico o aplicado basadas en la resolución de ejercicios, problemas o casos prácticos
24
100
Clase en laboratorio: prácticas
Se realizarán experiencias prácticas con el fin de potenciar destrezas científico-técnicas. Observación directa del desempeño.
10
100
Clase en campo o aula abierta (visitas técnicas, conferencias, etc.). En general, actividades que requieren de unos recursos o de una planificación especiales
Se realizará una visita a un centro de investigación en el que se utilizan diferentes técnicas de cultivo in vitro de forma rutinaria
2
100
Clase en aula de informática: prácticas
Clase de prácticas en aula de informática: Actividades para la adquisición de determinadas destrezas mediante el manejo de software específico
0
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación continua)
Realización de cuestionarios de respuesta breve para la evaluación continua del aprendizaje.
Breve exposición/debate de un artículo científico
4
100
Actividades de evaluación (sistema de evaluación final)
Evaluación escrita (examen oficial).
4
100
Tutorías
Resolución de dudas y explicaciones adicionales a las expuestas en clase. Seguimiento del trabajo oral propuesto.
3
50
Trabajo del estudiante: estudio o realización de trabajos individuales o en grupo
Elaboración del informe de siguiendo los criterios de calidad establecidos (rúbrica). Búsqueda de bibliografía.
Preparación de la exposición. Búsqueda del tema.
Estudio de la materia
73
0
Prueba oficial individual
20 cuestiones tipo test
2 cuestiones a desarrollar. Se evalúan principalmente los conceptos teóricos
30 %
Evaluación de prácticas, visitas y seminarios a partir de las memorias e informes correspondientes
El informe de prácticas se evaluará según los criterios establecidos en la rúbrica correspondiente
20 %
Exposición y defensa de trabajos individuales y de grupo
La exposición se evaluará según los criterios establecidos en la rúbrica correspondiente
45 %
Otras actividades de evaluación
Se pedirá a los alumnos que realicen un informe de autoevaluación de su exposición oral. Asimismo, se les pedirá que evalúen la exposición oral de todos sus compañeros.
5 %
Prueba oficial individual
20 cuestiones tipo test
2 cuestiones a desarrollar. Se evalúan principalmente los conceptos teóricos
35 %
Evaluación de prácticas, visitas y seminarios a partir de las memorias e informes correspondientes
El informe de prácticas se evaluará según los criterios establecidos en la rúbrica correspondiente.
En el caso de que el alumno no haya asistido a las prácticas o, aun asistiendo, no las haya superado, podrá recuperarlas respondiendo a un cuestionario que se elaborará al efecto y que versará sobre los aspectos prácticos de la asignatura impartidos en las sesiones de laboratorio; para ello dispondrá en Aula Virtual del material necesario para preparar el mencionado cuestionario
20 %
Exposición y defensa de trabajos individuales y de grupo
La exposición se evaluará según los criterios establecidos en la rúbrica correspondiente
45 %
Autor: Altman, A.
Título: Agricultural biotechnology
Editorial: Marcel Dekker
Fecha Publicación: 1998
ISBN: 0824794397
Autor: Gupta, S. Dutta, Ibaraki, Yasuomi
Título: Plant tissue culture engineering
Editorial: Springer
Fecha Publicación: 2006
ISBN: 9781402035944
Autor: Davey, Michael R.
Título: Plant cell culture essential methods
Editorial: Wiley-Blackwell,
Fecha Publicación: 2010
ISBN: 9780470686485
Aula virtual de la asignatura
http://plant-tc.cfans.umn.edu/listserv/