Xenética do desenvolvemento en plantas

Adquirir os coñecementos teóricos da Xenética do desenvolvemento das plantas, as súas aplicacións prácticas e o poder da análise xenético para o estudo dun proceso complexo.
Coñecer as principais ferramentas xenéticas dispoñibles para o estudo da Xenética de desenvolvemento e métodos e tecnoloxías, baseadas na Xenómica, aplicadas ao estudo da Xenética do desenvolvemento das plantas.
Comprender a importancia da variabilidade natural como a xerada nos programas de mutaxénese para o estudo do desenvolvemento das especies vexetalas ea mellora xenética.
Comprender as responsabilidades sociais e éticas vinculadas á aplicación das posibles medidas que se deben tomar nun proxecto de investigación sobre Xenética do Desenvolvemento baseado nos resultados obtidos.
Presentar e defender ideas de forma motivada, expresar reflexións persoais e facer xuízos a partir dos aspectos aplicables da Xenética do desenvolvemento.
Elaborar e defender adecuadamente as composicións escritas, memorias, traballos e / ou artigos científicos na área de xenética do desenvolvemento das plantas.
Aplicar os coñecementos adquiridos ao desenvolvemento futuro das actividades profesionais no campo da Xenética do desenvolvemento.

1. Control xenético da organoxéneses nas plantas.
2. Técnicas de xenética inversa aplicadas ao control do desenvolvemento das plantas.
3. Xenes homeóticos nas plantas.
4. Regulación da expresión e desenvolvemento xenético.
5. Regulación da transcrición.
6. RNA sen codificación.
7. Silencio por xenes post-transcripcional.
8. Desenvolvemento vexetativo.
9. Desenvolvemento reprodutivo.
10. Bases xenéticas da transición florais.
11. Control xenético de maduración de froitos.
12. Aplicacións -ómicas para o estudo da Xenética do desenvolvemento vexetal.
13. Novas interaccións xenéticas implicadas no control do desenvolvemento das plantas.

• TEMAS
TEMA 1. Enfoques para o estudo do desenvolvemento da planta.
TEMA 2. Linaxes celulares e información de posición:
- Como da célula simple xorde un organismo multicelular.
- Organismos modelo para o estudo da xenética do desenvolvemento vexetal.
TEMA 3. Embriogénese. Fecundación a semente:
- Estrutura da semente e xerminación (testa e pericarpo, endospermo, embrión).
- Regulación hormonal.
TEMA 4. Crecemento vexetativo:
- Desenvolvemento da plántula (estadio xuvenil e cambio a etapa adulta).
- Regulación da elongación do tallo: 1) Mecanismos xenéticos do desenvolvemento das ramas axilares - xenes de iniciación do brote e ramificación de plantas. 2) Hormonas implicadas na formación dos brotes axilares (auxina, citocininas, ácido abscísico, etc.). 3) Rutas reguladoras (moléculas de sinalización derivadas de carotenoides, poliaminas, fosfatos de inositol, etc.).
- Desenvolvemento das follas.
TEMA 5. Desenvolvemento reprodutivo: desenvolvemento de órganos reprodutivos florais e gametófitos (facer flores, que poden reproducirse sexualmente):
- Transición á floración: 1) Cambio de crecemento vexetativo ao reprodutivo, indución do meristemo floral.
- Desenvolvemento de flores: 1) Iniciación do primordio floral, especificación do órgano floral). 2) Determinación xenética de patróns florais (A, B, C, D, E). 3) Outros xenes implicados na organoxéneses floral.
- Desenvolvemento de órganos reprodutivos e gametófitos: 1) Regulación do proceso de floración (xenes asociados ao desenvolvemento floral, fotoperíodo, vernalización, florigen). 2) Gametófito feminino (megasporogénesis e megagametoxénese, expresión xénica). 3) Gametófito masculino (desenvolvemento do polen, xenes que controlan o desenvolvemento masculino da liña xerminal).
TEMA 6. Polinización e apomixis: xerminación de pole, guía de tubo de pole, auto incompatibilidade, apomixis.
TEMA 7. Desenvolvemento dos froitos e sementes:
- Desenvolvemento precoz do froito (división celular).
- Patróns de desenvolvemento: alargamento do froito.
- Maduración do froito: mecanismos moleculares.
TEMA 8. Desenvolvemento da raíz:
- Patróns de embriogénese da raíz (embriogénese inicial, desenvolvemento de meristemos da raíz primaria, organización radial da raíz).
- Desenvolvemento de raíces laterais.
- Sistema raíz da planta (tipos raíz, variación xenética da arquitectura, control hormonal, factores ambientais).
TEMA 9. Desenvolvemento vascular.

Bibliografía básica:
El Centro del CSIC participante dispoñe de aulas para la docencia y laboratorios de investigación, así como de recursos bibliográficos y de apoio a la investigación (http://www.bas-group.es/) apropiados para el buen desarrollo de la asignatura.
Recursos bibliográficos:
Field guide to plant model systems. Chang, C., Bownam, J.L. and Meyerowitz, E.M. Cell 167:325-339. 2016.
Embryogenesis - the humble beginnings of plant life. Smet, I. D., Lau, S., Mayer, U., & Jurgens, G. The Plant Journal : For Cell and Molecular Biology, 61:959-70. 2010.
Early plant embryogenesis - dark ages or dark matter? Bayer, M., Slane, D. and Jürgens, G. Curr. Opinion in Plant Biology, 35:30-36. 2017.
Molecular Genetics of Plant Development. S.H. Howell. Cambridge University Press. 1998.
Plant Genes, Genomes and Genetics. Erich GrotewoldJoseph ChappellElizabeth A. Kellogg. John Wiley & Sons, Ltd . 2015.
Molecular Biology of the Cell. 4th edition. Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Garland Science. 2002.
Plant development. The cellular basis. Topics in plant physiology: 3. R.F. Lyndon. Series Editors: M. Blacks & J. Chapman. 1990.
Plant Growth and Development, A Molecular Approach, Academic press. Fosket, D.E. 1994.
Plant architecture and its manipulation. Annual Plant Reviews, vol. 17. Blackwell. Turnbull, G.N. 2005.
Mechanisms in Plant Development, Blackwell Publishing. Fosket, D.E. Leyser and Day. 2003.

Bibliografía complementaria:
Alvarez-Buylla E.R, Benítez M., Corvera-Poir, A., Chaos Cador A., de Folter S., et al. 2010. Flower development. Arabidopsis Book, 8: e0127.
Bartlett, M.E., Thompson, B. 2014. Meristem identity and phyllotaxis in inflorescence development. Frontiers in Plant Science, 5: 508.
Dinneny J.R., Weigel D., Yanofsky M.F. 2005. A genetic framework for fruit patterning in Arabidopsis thaliana. Development, 132: 4687-4696.
Fernández-Lozano A., Yuste-Lisbona F.J., Pérez-Martín F., Pineda B., Moreno V., Lozano R., Angosto T. 2015. Mutation at the tomato excessive number of floral organs (ENO) locus impairs floral meristem development, thus promoting an increased number of floral organs and fruit size. Plant Science, 232: 41-48.
González A.M., Yuste-Lisbona F.J., Saburido S., Bretones S., De Ron A.M., Lozano R., Santalla M. 2016. Major contribution of flowering time and vegetative growth to plant production in common bean as deduced from a comparative genetic mapping. Frontiers in Plant Science, 7: 1940.
Irish V.F. 2010. The flowering of Arabidopsis flower development. The Plant Journal, 61: 1014-1028.
Mishra P., Panigrahi K.C. 2015. GIGANTEA - an emerging story. Frontiers in Plant Science, 6: 8.
Rendón-Anaya M., Montero-Vargas J.M., Saburido-Álvarez S., Vlasova A., Capella-Gutierrez S., et al. 2017. Genomic history of the origin and domestication of common bean unveils its closest sister species. Genome Biology, 18: 60.
Riechmann J.L., Wellmer F. (Eds.). 2014. Flower Development Methods and Protocols. Springer Protocols.
Roeder A.H.K., Yanofsky M.F. 2006. Fruit development in Arabidopsis. Arabidopsis Book, 4: e0075.
Vlasova A., Capella-Gutiérrez S., Rendón-Anaya M., Hernández-Oñate M., Minoche A., et al. 2016. The genome and transcriptome analysis of the Mesoamerican common bean and the role of gene duplications in establishing tissue and temporal specialization of genes. Genome Biology, 17: 32.
Weller J.L., Ortega R. 2015. Genetic control of flowering time in legumes. Frontiers in Plant Science, 6: 207.

Competencias Básicas:
CB6
CB7
CB8
CB9
CB10
Competencias Xerais:
CG01
CG03
CG04
Competencias Específicas:
CE01
CE02
CE03

Competencias Transversais:
CT04
CT05
CT07

Utilízase unha metodoloxía de ensino-aprendizaxe baseada nas seguintes actividades de formación para o desenvolvemento de cada tema.
Clases teóricas (presenciales y online):
A. Conferencia para cada unidade temática na que se presentan os contidos, se formulan preguntas para debate e propóñense diferentes actividades de aprendizaxe.
B. Sesións de debate nas que se establecen debates para profundar na comprensión dos contidos do tema e os exercicios e os traballos propostos son discutidos como unha actividade individual.
Clases prácticas:
A. Resolución de problemas e casos prácticos dos diferentes contidos das materias.
B. Prácticas de laboratorio
C. Prácticas de simulación informática (presenciales y online)
D. Análise de bibliografía sobre diferentes contidos da materia (cara a cara ou virtual)
E. Seminarios (en persoa ou a través da aula virtual.

• Proba escrita: a avaliación da adquisición dos principais conceptos teóricos por parte dos alumnos mediante unha proba escrita (40% da nota da materia)
• Proba práctica: Realización de exercicios propostos tanto para a súa resolución na clase como para a súa realización en horas non presenciais. Así mesmo, avaliarase a capacidade dos alumnos para elaborar traballos e informes. Capacidade de análise e síntese de cada alumno nas actividades de busca bibliográfica (análise de traballos científicos, traballo en equipo, seminarios), así como a claridade en a exposición da súa obra. (30% da cualificación na materia)
• Avaliación continua: As sesións de discusión avaliaranse continuamente en termos de ideas, dúbidas e intervención interesantes que demostren o seu interese pola materia e o seu estudo continuado ao longo do curso. A actitude dos estudantes no laboratorio durante as Prácticas de Laboratorio, o seu interese pola aprendizaxe das técnicas e a súa destreza. A actitude dos alumnos na aula durante as Prácticas cunha computadora, o seu interese por aprender os procedementos e a súa destreza con eles. (30% da cualificación na materia)

Para os casos de realización fraudulenta de exercicios ou probas será de aplicación o recollido na Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións.

Horas presenciais: 24
Expositivas: 19
Titorías personalizadas: 3
Examen: 2

Horas de traballo do alumnado: 51

Os documentos tutoriales e outra documentación complementaria (traballos, comentarios, etc.) estarán dispoñibles na nosa páxina web (http://DEVOLEG.ES/).