- Oggetto:
- Oggetto:
Interazioni tra piante, microrganismi e ambiente
- Oggetto:
Interactions among Plants, Microorganisms and the Environment
- Oggetto:
Anno accademico 2025/2026
- Codice attività didattica
- MFN1202
- Docenti
- Silvia Perotto
Valentina Fiorilli
Alessandra Salvioli Di Fossalunga - Corso di studio
- [f008-c508] LM in Biologia dell'Ambiente (Classe LM-06)
- Anno
- 2° anno
- Periodo
- I semestre
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 7
- SSD attività didattica
- BIO/01 - botanica generale
- Erogazione
- Tradizionale
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Facoltativa
- Tipologia esame
- Scritto ed orale
- Prerequisiti
-
Conoscenza delle caratteristiche generali degli organismi viventi, in particolare procarioti, funghi e organismi vegetali, dell'organizzazione delle molecole biologiche, principi di microscopia.
Conoscenza dell'organizzazione generale delle cellule e dei tessuti vegetali.
Conoscenze di base del metabolismo degli organismi viventi e delle piante.
Nozioni elementari di biologia molecolare.
Knowledge of the general characteristics of living organisms, especially
prokaryotes, fungi and plants, including the organization of biological
molecules, the principles of microscopy.
Knowledge of the general organization of cells and plant tissues.
Basic knowledge of the metabolism of living organisms and plants.
Basics of Molecular Biology - Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Avvisi
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Il corso si inserisce negli obiettivi generali del corso di laurea magistrale e si propone di fornire agli studenti una panoramica delle principali associazioni piante-microorganismi, che saranno analizzate dal punto di vista evolutivo, ecologico, anatomico, cellulare e molecolare. Alla fine del corso si saranno apprese le nozioni e le metodologie per identificare
i) la pianta come nicchia specializzata di comunità microbiche;
ii) le simbiosi e il loro significato ecologico e applicativo, anche in un'ottica di biosostenibilità, e
iii) alcuni dei meccanismi e dei fattori ambientali che influenzano le risposte delle piante ai microrganismi benefici.Le lezioni illustreranno inoltre le principali tecniche attualmente applicate allo studio della biodiversità microbica associata alle piante.
The course aims to provide an overview of the main associations between microorganisms and plants, which will be analyzed from the evolutionary, ecological, anatomical, cellular and molecular perspectives.
At the end of the course students should have learned the concepts and methodologies to identify:
i) the plant as a specialized niche of microbial communities;
ii) the symbiosis and their ecological significance and application, also in terms of biosustainability, and
iii) some of the mechanisms and environmental factors that influence plant responses to beneficial and non beneficial microorganisms.
Lectures will also describe some current approaches for the study of the plant-associated microbiome.- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Al termine del corso si dovrà dimostrare di avere compreso la diversità delle interazioni pianta-microrganismi per quanto riguarda la natura dei partner, lo sviluppo e la morfologia dell'associazione, gli scambi metabolici, i meccanismi di interazione e il loro significato ecologico e applicativo, in condizioni naturali e alterate.CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Si dovrà essere in grado di applicare i paradigmi delle interazioni pianta-microrganismi appresi anche a situazioni complesse e diverse da quelle riportate a lezione.AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Si dovrà dimostrare di aver acquisito capacità nella valutazione, interpretazione e rielaborazione di dati di letteratura, grazie anche a momenti di dibattito in aula in cui verrà stimolata la riflessione critica sui risultati delle ricerche e sulle metodologie utilizzate.ABILITÀ COMUNICATIVE
Si dovrà dimostrare di saper organizzare un discorso in modo chiaro e sintetico, supportandolo le affermazioni in maniera chiara e utilizzando la corretta terminologia.CAPACITA’ DI APPRENDERE
Le conoscenze acquisite rappresentano uno strumento per ulteriori approfondimenti metodologici e di conoscenza sulle interazioni piante-microrganismi e la loro rilevanza negli ambienti naturali e antropici.KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
The students should acquire knowledge on the diversity of plant-microbe
interactions in natural and altered conditions.APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
At the end of the course students should be able to apply the paradigms of plant-microorganism interactions learned also to complex situations different from those reported during the lessons.JUDGEMENT
Skills in the evaluation, interpretation and re-elaboration of literature data must be acquired, also thanks to moments of debate in which critical reflection on the results of the research and the methodologies used will be stimulated.COMMUNICATION SKILLS
Students should know how to organize a speech in a clear and concise way, supporting the statements clearly and using the correct terminology.LEARNING ABILITY
The acquired knowledge represents a tool for further methodological and knowledge studies on plant-microbe interactions and their importance in natural and anthropic environments.- Oggetto:
Programma
Introduzione generale. (6h)
Le interazioni nel mondo del vivente e la loro rilevanza sui servizi ecosistemici
Le simbiosi come caso specifico di interazione: definizioni, funzioni acquisite, significato ecologico ed evolutivo. Ruolo delle simbiosi trofiche nei cicli biogeochimici.
Confronto tra stili di vita: patogeni e simbionti mutualisti
Le simbiosi azotofissatrici. (16h)Inquadramento generale e basi biochimiche e dell’azotofissazione. Descrizione delle più importanti associazioni azotofissatrici illustrando per ciascuna di esse le tappe di formazione, il livello di integrazione cellulare, le interazioni metaboliche e gli aspetti ecologici.
- Noduli radicali delle leguminose: organismi coinvolti e caratteristiche generali della simbiosi.Segnali molecolari nella fase extraradicale. Processo di organogenesi e colonizzazione della pianta ospite. Azotofissazione e scambi metabolici.
- Attinorize: organismi coinvolti e caratteristiche generali della simbiosi. Confronto con la simbiosi nelle leguminose
- Associazioni piante - cianobatteri. Organismi coinvolti e caratteristiche generali della simbiosi. Confronto con la simbiosi nelle leguminose.Interazioni tra funghi e organismi vegetali. (24h)
Descrizione delle più importanti associazioni tra organismi fotosintetici e funghi, illustrando per ciascuna di esse gli organismi coinvolti e le caratteristiche generali della simbiosi, le tappe di formazione e i meccanismi di segnalazione, il livello di integrazione cellulare, le interazioni metaboliche e gli aspetti ecologici e applicativi.
- Gli endofiti fungini: endofiti nella resistenza a stress
- La simbiosi micorrizica: caratteristiche generali e descrizione in dettaglio delle diverse tipologie di micorrize. Ectomicorrize ed ectoendomicorrize, aspetti ecologici del wood-wide-web. Endomicorrize: micorrize arbuscolari, delle Orchidee, delle Ericales. Interazione tra funghi micorrizici e batteri nel suolo e nella rizosfera. Applicazioni in agricoltura e nel recupero ambientale.Attività di laboratorio: 10 ore (Morfologia e Biologia molecolare)
Microbiota vegetale e Global Change. (8h)
Concetto di microbiota e microbioma. Importanza delle interazioni con le comunità microbiche: dalla salute umana all'ecologia vegetale. Moderne metodologie per studiare la diversità tassonomica e funzionale delle comunità batteriche e fungine che interagiscono con le piante.
Ruolo del microbiota nelle interazioni tra piante e ambiente in condizioni di stress ambientale.
Dinamiche del microbiota e delle interazioni con la pianta ospite nell’ottica del global change
Lettura, presentazione e discussione di dati di letteratura
General introduction. (6h)
Biological interactions among living beings and their relevance to ecosystem services.
Symbioses as a specific case of interactions: definitions, acquired functions, ecological and evolutionary significance. Role of trophic symbioses in biogeochemical cycles.
Nitrogen-fixing symbioses. (16h)
General background and biochemical and nitrogen-fixing bases.
Description of the most important nitrogen-fixing associations illustrating for each the stages of formation, level of cellular integration, metabolic interactions, and ecological aspects.
- Legumes root nodules: organisms involved and general characteristics of symbiosis.
Molecular signals in the extraradical phase. Organogenesis process and colonization of the host plant. Nitrogen fixation and metabolic exchanges.
- Actinorhiza: organisms involved and general characteristics of symbiosis. Comparison with symbiosis in leguminous plants.
- Plant-cyanobacteria associations. Organisms involved and general characteristics of symbiosis. Comparison with symbiosis in leguminous plants.
Interactions between fungi and plant organisms. (24h)
Description of the most important associations between photosynthetic organisms and fungi, explaining for each the organisms involved and general characteristics of symbiosis, stages of formation and signaling mechanisms, level of cellular integration, metabolic interactions, and ecological and application aspects.
- Fungal endophytes: endophytes in stress resistance
- Mycorrhizal symbiosis: general characteristics and detailed description of different types of mycorrhizae. Ectomycorrhizae and ectoendomycorrhizae, ecological aspects of wood-wide-web. Endomycorrhizae: arbuscular mycorrhizae, of Orchids, Ericales. Interaction between mycorrhizal fungi and bacteria in the soil and rhizosphere. Applications in agriculture and environmental restoration.
Laboratory activities: 10 hours (Morphology and Molecular Biology).
Plant Microbiota and Global Change. (8h)
Concept of microbiota and microbiome. Importance of interactions with microbial communities: from human health to plant ecology. Modern methodologies to study taxonomic and functional diversity of bacterial and fungal communities interacting with plants.
Role of the microbiota in plant-environment interactions under conditions of environmental stress.
Dynamics of the microbiota and host-plant interactions from the perspective of global change.
Reading, presentation, and discussion of literature data
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Questo insegnamento prevede lezioni frontali e attività di laboratorio. Tutte le lezioni si terranno in presenza.
The course includes in-class lectures and practical trainings. All lessons will be delivered in presence.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
L’apprendimento viene verificato attraverso una prova scritta e un colloquio orale.
PROVA SCRITTA - La prova scritta è costituita da 7 domande (principalmente domande a risposta aperta, con riconoscimento di schemi e immagini). Le domande intendono valutare le conoscenze acquisite sugli argomenti delle lezioni frontali. Il tempo a disposizione è di 90 minuti. Il voto finale è espresso in 30esimi.COLLOQUIO ORALE -Il colloquio orale consiste in una discussione sulle risposte date dallo studente nella prova scritta, ed eventualmente di 1-2 domande aggiuntive. Il voto finale tiene conto della valutazione della prova scritta e del colloquio orale.
Verification of learning is carried out through a written test and an oral discussion.
WRITTEN TEST. The written test consists of 7 questions (mainly open questions, that may include description of schemes and images). These questions aim to verify knowledge and understanding on the topics of the in-class lectures. Duration of the written test is about 90 minutes and may take place on the Moodle platform.
ORAL DISCUSSION. The answers provided in the written test will be discussed in a colloquium. Some additional question may be asked. The final score will take into account the evaluation of the written test and of the oral discussion. The final mark is expressed on a scale of 30.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
Non essendoci testi specifici, il materiale per la preparazione dell'esame sarà caricato sulla piattaforma Moodle. Il materiale include le slides delle lezioni e materiali di approfondimento quali articoli scientifici e links a video.
As there are no specific textbooks, the material for the exam will be loaded on the Moodle platform, and will include the presentations as well as additional material such as research papers and links to youtube videos.
- Oggetto:
Orario lezioni
Nota: Consultare la tabella degli orari pubblicata sull'apposita pagina.
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