ASPECTOS FISIOLÓGICOS Y MOLECULARES DE INTERACCIONES PLANTA - PATÓGENO CAUSANTES DE STRESS BIÓTICOS
Y SU APLICACIÓN EN LA SELECCIÓN DE ESTRATEGIAS DE CONTROL
Director: Dra. en Cs. Biológicas (FCByF, UNR), Ing. Agr. Rosanna Pioli
Profesor Adjunto de Fitopatología-Facultad Ciencias Agrarias-UNR
Docentes: Ing.Agr. Eligio Morandi (Inv.Ind. CONICET – Profesor Titular Fisiología Vegetal Facultad Ciencias Agrarias UNR).
Dr. Cs. Biológicas (FCByF, UNR), Ing. Agr. Carlos A. Cairo (Docente Fisiología Vegetal Facultad Ciencias Agrarias UNR).
Docentes invitados:
Dra. María Rosa Marano (IBR, FCByF.UNR. CONICET)
Lic. Ma. Carolina Martínez (CNIA, INTA Castelar, FCEyN.UBA);
Mag. Sc. Bioquímica Ana M. González (Microbiología, FCQyB-UNL).
Dra. Susana Zacchino (Farmacognosia, FCByF.UNR)
Presentación de Seminarios:
- Dra. Mirian González, Prof. Adjunto Fitopatología A/C, CIUNR, FCA.UNR
- Ing. Agr. Miriam Incremona, Maestrando FCA.UNC, Fitopatología. FCA.UNR
- Lic. Biot. Ma. Amalia Chiesa, Doctorando FCByF, UNR. Becaria CONICET. Química Biológica, FCA.UNR.
- Ing. Agr. Roxana Maumary, Doctorando FCA, UNR. Becaria CONICET. Fitopatología. FCA.UNL.
Carga horaria: 40 horas
OBJETIVO:
Conocer e interpretar los mecanismos fisiológicos-bioquímicos y las regulaciones metabólicas involucradas en las interacciones planta-patógeno o stress bióticos a fin de inferir estrategias de control.
CONTENIDOS:
UNIDAD 1: EL SISTEMA PLANTA-PATÓGENO-AMBIENTE
Sistema Planta-Patógeno-Ambiente: rol de los componentes del Sistema
Modelos de análisis y selección de estrategias de control efectivo y sustentable.
UNIDAD 2A: BIOLOGÍA y FISIOLOGÍA DEL PATÓGENO
Características bio-morfológicas de los principales grupos de patógenos de origen biótico.
Ciclos biológicos de Hongos hemi-biótrofos y biótrofos, Bacterias y Virus fitopatógenos.
UNIDAD 2B: ESTRATEGIAS DEL PATÓGENO DURANTE LA iNTERACCIÓN
Expresión fenotípica de los mecanismos de acción de los patógenos. Signos, capacidad patogénica, agresividad, adaptación parasítica.
Mecanismos de variabilidad genética en el patógeno. Genes Avr y vr. Bases moleculares de la Avirulencia/virulencia del patógeno: Moléculas señal en patógeno. Modelos representativos de los mecanismos de acción desarrollados por patógenos biotrofos y hemi biotrofos causantes de stress bióticos.
Elicitores: virales, bacterianos, fúngicos; mecanismo de acción, estrategias de clonado e identificación.
Toxinas fúngicas: producción y mecanismos de acción. Cercosporina
UNIDAD 3A: EL HOSPEDANTE
Estructura y fisiología del vegetal en ausencia de un stress biótico/abiótico. Planta no hospedante y hospedante.
Desarrollo de la enfermedad causada por patógenos biótrofos y hemi biótrofos: detección visual o expresión fenotípica. Marcadores morfológicos utilizados o potencialmente útiles en la selección de potenciales estrategias de control.
La planta como sustrato de un proceso infeccioso: expresión de la enfermedad en tejidos internos. Células y tejidos como sustratos. Modificaciones histológicas y fisiológicas generadas durante las etapas del desarrollo de la enfermedad.
Factores del macro y micro-ambiente conductivos a una interacción compatible.
UNIDAD 3B: ESTRATEGIAS DE DEFENSA DE LA PLANTA
Bases genéticas y moleculares de la resistencia del hospedante: Teoría de Flor. Teoría gen por gen Modificada. Razas fisiológicas detectables en el patógeno. Fundamentación biológica.
Expresión fenotípica de la interacción: estudio temporal y espacial del proceso defensivo. Respuesta hipersensitiva. Receptores externos e internos. Muerte celular programada. Concepto y rol de Anticipinas: Defensas estructurales y bioquímicas preexistentes, y Fitoalexinas: defensas inducidas por el patógeno.
Compuestos producidos por la planta relacionados con las respuestas de defensa: Hormonas y su relación con procesos de defensa vegetal. Jasmonatos. Síntesis del ácido salicílico (AS) y ABA, rol durante procesos de defensa vegetal. Vías de síntesis y Regulación de tales moléculas. Calosa, taninos, isoflavonas, chalconas y lignina. Vías de síntesis y Regulación de tales moléculas.
Relación con la Resistencia específica, no específica. Dominancia completa y parcial. Tolerancia. Resistencia sistémica adquirida (RSA). Factores y moléculas involucrados. Estudio de casos.
Utilización de marcadores morfológicos y metabolómicos en la selección de genotipos de respuesta diferencial frente a patógenos.
Compuestos producidos por microorganismos durante interacciones simbióticas asociadas con la defensa de la planta.
UNIDAD 4: TECNICAS MOLECULARES APLICADAS AL ESTUDIO DE STRESS BIOTICOS
Dogma central. Estudio de la Expresión y regulación génica relacionada con genes de R a stress bióticos resistencia. Casos aplicados – Modelos.
Metodologías de Marcadores Moleculares y su utilización en el estudio de plantas frente a stress bióticos y caracterización de patógenos.
Aplicación de marcadores morfológicos y moleculares en el diagnóstico y detección de ligamiento con genes de genes de R en plantas.
Differential display, análisis de la expresión génica. Aplicación de marcadores metabolómicos.
ORGANIZACION DE ACTIVIDADES
Las Unidades 1, 2A y 3A son consideradas introductorias y/o revisiones de temas conocidos.
Cada Unidad temática será abordada mediante: a) exposiciones orientativas de los docentes, b) seminarios presentados por tesistas que han trabajado o están investigando el tema; ambas alternativas aportarán los contenidos mínimos necesarios para que los alumnos del pos grado desarrollen las actividades complementarias y construyan activamente su proceso de aprendizaje.
El material o recursos aportados por los docentes deberán complementarse con otros escritos y fuentes bibliográficas sugeridas para su lectura. Los alumnos, además, realizarán búsquedas actualizadas en sitios afines. Esta información será considerada en la elaboración de las evaluaciones.
Recursos a disposición de los alumnos: material impreso, archivos en pdf grabados en cds, sitios internet.
REQUISITOS DE APROBACIÓN:
Los participantes serán evaluados en los siguientes aspectos:
a- Participación en clases y seminarios a través de la presentación y análisis de artículos y publicaciones, capacidad de síntesis, y los recursos utilizados para resolver situaciones planteadas durante el curso.
b- Conocimiento e integración de los temas abordados y la bibliografía cedida durante el curso mediante un examen o trabajo de elaboración final, enviado vía electrónica en tiempo y forma.
BIBLIOGRAFÍA:
Publicaciones actualizadas a disposición de los alumnos mediante copias impresas o archivos pdf incluidos en cds.
Bibliografía Básica de referencia (Curso y Seminarios)
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SUSCRIPCIONES
PLANT DISEASE: Nov. 1993 – 2008 cont.
PHYTOPATHOLOGY: Nov. 1993 – 2008 cont.
MOLECULAR PLANT-MICROBE INTERACTION: Nov. 1998 – 2007.
PLANT CELL: 1998 – 2008 cont.