Zemědělská fakulta, Jihočeská Univerzita v Českých Budějovicích 

Katedra rostlinné výroby a agroekologie - Biotechnologické centrum 

Výuka

Biotechnologické metody v genetice a šlechtění

Obor: Zemědělské biotechnologie Mgr. (Magisterský obor)
Ročník: 1.
Semestr: Letní
Přednášející: prof. Ing. Vladislav Čurn, Ph.D.
Anotace:

Cílem předmětu je zvládnutí otázek využití metod transformace genetické informace v oblasti genetického výzkumu a šlechtění rostlin. Rekombinantní DNA. Restrikční endonukleázy a další enzymy v genovém inženýrství. Restrikčně modifikační systémy baktérií, plasmidy, bakteriofágy a bakterie v genovém inženýrství. Bakteriofágy jako vektory genových knihoven. Vlastnosti kmenů používaných v genovém inženýrství. Klonování DNA, metody, praktický význam, screening. Genové knihovny. Reversní transkripce.Detekce značené DNA, hybridizace, Southern blotting. Sekvenování DNA. Technika RFLP. Amplifikace DNA - polymerase chain reaction a její využití.

Základy genového inženýrství Struktura genů a genomu, charakteristika genomu modelových rostlin z pohledu genového inženýrství. Transpozomy, repetitivní sekvence, využití pro klonování genů. Mitochondrie, chloroplasty a viry z pohledu genového inženýrství. Virové geny, viry jako vektory genů. Transgenóze rostlin prostřednictvím bakterií Agrobacterium. Plasmidy Ti Agrobacterium tumefaciens a Ri A. rhizogenes. Integrace T-DNA do rostlinného genomu a její důsledky. Geny T-DNA, mechanismus integrace T-DNA. Geny pro anti-sence RNA. Transgeny významné pro šlechtění. Přímé vnášení genů do rostlinného genomu. Transformace protoplastů, tkáňových a orgánových kultur, elektroporace, mikroinjekce, mikroprojektily. Genové inženýrství symbiotických a patogenních mikroorganismů. Genové inženýrství dalších skupin: řasy, kvasinky, houby, živočichové a člověk. Ekologická hlediska genového inženýrství.

Popis:

Předmět biotechnologické metody navazuje na předměty teoretického základu -botanika, genetika, fyziologie rostlin a molekulární biologie. Dává základ pro další navazující předměty - metody genového inženýrství a genové inženýrství a prohlubuje i předměty jejichž obsahem je šlechtění rostlin.

Sylabus:

Témata přednášek a cvičení:

1. Úvod, historický přehled vývoje metodologie rostlinných explantátových kultur. Aseptické kultury rostlin, embryí, orgánů, pletiv, buněk, protoplastů.

2. Principy aseptické manipulace s rostlinným materiálem. Vybavení explantátové laboratoře.

3. Fyzikální podmínky kultivace. Chemické faktory kultivace, výživa explantátových kultur, hormonální nároky kultur.

4. Morfogeneze in vitro. Základní regenerační procesy.

5. Buněčné kultury. Suspenzní kultury. Kultivace izolovaných buněk. Protoplastové kultury.

6. Haploie vexplantátových kulturách.

7. Genetická a fenotypová variabilita explantátových kultur. Karyologické nestability, selekce mutantních buněčných linií. Somaklonální variabilita.

8. Genetické manipulace s rostlinnou buňkou. Protoplastové kultury, somatická hybridizace.

9. Hlavní směry rozvoje biotechnologických metod, cíle a perspektivy ve šlechtění rostlin.

10. Metody a biotechnologické postupy využívané ve šlechtění rostlin. Techniky zachovávající původní genotyp. Techniky zvyšující genetickou variabilitu.

11. Regulace biotechnologií. Kryokonzervace. Imobilizace buněk a enzymů.

12. Využití RB u obilovin, luskovin a olejnin.

13. Využití RB u brambor a semenných okopanin.

14. Využití RB u jetelovin a pícních trav, u zelenin, chmelu a u okrasných rostlin.

15. Biotechnologie v lesnictví, využití RB u drobného ovoce a ovocných dřevin.

Doporučená literatura:

Novák F.J.: Explantátové kultury. Academia, 1990.

Seman I.: Biotechnologické metódy v šlachtení polných plodín. Prírody 1990.

BIOTOL: Biotechnologické inovace ve šlechtění plodin. Butterworth 1991.

Sambrook, J. a kol.: Molecular cloning. New York,CSHL Press 2001, 1950 s.

Primrose, S. B. : Molecular Biotechnology. Oxford, Blackwell Sci. Publ. 1991, 196 s.

Soubory ke stažení:

← Zpět na přehled výuky

© ZF JU, České Budějovice