Kultury tkankowe roślin 2600-KTRBIOT-2-S1

Wykłady poświęcone są poznaniu historii kultur tkankowych, zapoznaniem się z wyposażeniem pracowni i poznaniu podstawowych procedur umożliwiających założenie i prowadzenie różnych typów kultur in vitro. Omówione zostaną różne drogi regeneracji roślin i praktyczne ich wykorzystanie. Ponadto przedstawione będzie ekonomiczne znaczenie roślinnych kultur in vitro.
Tematyka wykładów
1. Historia badań nad kulturami in vitro
2. Organizacja, wyposażenie i zasady pracy w pracowniach kultur in vitro
3. Pożywki hodowlane
4. Przebieg procesu proliferacji roślin roślinnych warunkach in vitro
5. Typy roślinnych kultur in vitro
6. Kultury organów in vitro (mikropropagacja roślin)
- kultury odciętych korzeni
- kultury merystemów wierzchołkowych pędów
- kultury pędów bocznych (pąków pachwinowych)
- kultury pąków przybyszowych
7. Kultury kalusa i kultury zawiesinowe
8. Kultury tkanek i organów roślinnych
- kultury zarodków zygotycznych
- kultury zarodków somatycznych – uzyskiwanie sztucznych nasion
- kultury zalążni
- kultury zalążków
- fuzja komórek rozrodczych rozrodczych zapłodnienie in vitro
9-10. Kultury protoplastów
11-12. Uzyskiwanie roślin haploidalnych i dihaploidalnych
- kultury pylników
- kultury mikrospor
- partenogeneza
- androgeneza
13. Mieszańce międzygatunkowe i miedzyrodzajowe
14. Zmienność somaklonalna w kulturach in vitro
15. Ekonomiczne znaczenie roślinnych kultur in vitro

Ćwiczenia poświęcone są założeniu i prowadzeniu różnych typów kultur in vitro. Przygotowanie podłoża do hodowli kultur in vitro. Sterylizacja materiału roślinnego różnego typu (nasiona, łodyga, korzeń, pąki). Zakładanie kultury siewek, wierzchołków wzrostu, kalusowej. Organogeneza pędów i korzeni z różnego typu materiału inicjalnego. Analiza czynników wpływających na proces somatycznej embriogenezy u tytoniu, obserwacja zarodków w różnych fazach rozwojowych. Techniki klonowania i mikropropagacji roślin (petunia, fikus, rosiczka). Selekcja linii komórkowych buraka ćwikłowego na zasolenie. Aklimatyzacja regenerantów do warunków kultury ex vitro.
Tematyka ćwiczeń:
1.Organizacja pracowni kultur tkankowych, przepisy BHP, zapoznanie się ze składem podstawowych pożywek do hodowli tkankowych roślin i procedurą ich przygotowania, warunki prowadzenia hodowli komórkowych, sterylizacja.
2.Sterylizacja materiału roślinnego I. Nasiona.
3.Sterylizacja materiału roślinnego II. Organy (korzeń lub pęd). Zakładanie kultury kalusowej z materiału o różnym pochodzeniu.
4.Analiza sterylności nasion i ocena ich żywotności. Wstępna ocena kultur kalusowych. KOLOKWIUM
5.Organogeneza pędów i korzeni z eksplantatów pochodzących z różnych organów Lycopersicon esculentum
6.Organogeneza pędów i korzeni oraz somatyczna embriogeneza u Nicotiana tabacum. Analiza indukcji kalusa na materiale różnego pochodzenia.
7.Selekcja linii komórkowych buraka ćwikłowego różniących się zdolnościa do syntezy betalain. KOLOKWIUM
8.Techniki klonowania i mikropropagacji roślin.
9.Zmienność somaklonalna
10.Analiza wyników regeneracji. Aklimatyzacja regenerantów do warunków kultury ex vitro. KOLOKWIUM

W cyklu 2022/23Z:

W cyklu 2023/24Z:

W cyklu 2024/25Z:

W cyklu 2025/26Z:

Całkowity nakład pracy studenta

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli (45 godz.): - udział w wykładach – 15 h - udział w ćwiczeniach - 30 h Czas poświęcony na pracę indywidualna studenta (30 godz.) : - przygotowanie do zajęć laboratoryjnych - 10 h - przygotowanie do kolokwiów - 8 h. - przygotowanie do egzaminu - 10 h - konsultacje - 2 h Łącznie 75 godz. (3 ECTS)

Efekty uczenia się - wiedza

W1: Wyjaśnia pojęcia biologiczne związane z kulturami in roślin (np. sterylizacja, regeneracja, sztuczne nasiona)- K_W02 W2: Wskazuje właściwe metody regeneracji z różnych typów materiałów roślinnych -K_W03 W3: Opisuje i wyjaśnia skomplikowane zjawiska zachodzące podczas różnicowania pąków i korzeni przybyszowych - K_W04 W4: Tłumaczy zależności struktura-funkcja na poziomie komórek (organizacja strukturalna i ich funkcje), tkanek i organizmów K_W10 W5: Definiuje podstawowe kategorie pojęciowe w biologii oraz matematyce, fizyce i chemii K_W11 W6: Ma wiedzę dotyczącą wykorzystania regenerantów w biotechnologii K_W13 W7: Zna podstawowe metody fizyczne i chemiczne stosowane w jakościowych i ilościowych badaniach w zakresie biotechnologii, a szczególnie ocene wydajności mikropropagacji K_W15 W8: Zna podstawowe aparaty i urządzenia stosowane w biotechnologie do protokołów regeneracji roślin K_W17 W8: Wskazuje korzyści i ryzyko wykorzystania metod biotechnologicznych w odniesieniu do człowieka i środowiska K_W19 W9: Definiuje podstawowe zasady ergonomii oraz bezpieczeństwa i higieny pracy w laboratorium kultur in vitro K_W20

Efekty uczenia się - umiejętności

U1 Przeprowadza analizy, syntezy, podsumowania i poprawne wnioskowania krytycznie oceniając wiarygodność uzyskanych rezultatów K_U06 U2: Wybiera i stosuje odpowiednie metody i techniki do wy-konania zadania badawczego pod kierunkiem opiekuna K_U07 U3 Analizuje i poprawnie interpretuje uzyskane wyniki eksperymentalne : K_U08 U4:Posługuje się literaturą fachową w języku polskim K_U15

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1: Zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia się i pogłębiania kompetencji zawodowych z zakresu technik in vitro K_K01 K2 Planuje pracę zespołu, szczególnie w zakresie przydziału obowiązków i zarządzania czasem podczas planowanych esperymentów K_K04 K3: Potrafi zaplanować eksperyment służący realizacji określonego zadania badawczego K_K05

Metody dydaktyczne

wykład z prezentacją multimedialną, demonstracja procedur w postaci filmu, zajęcia praktyczne: praca w warunkach aseptycznych, analiza makroskopowa i mikroskopowa regenerantów.

Metody dydaktyczne eksponujące

- pokaz

Metody dydaktyczne podające

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład problemowy
- opis

Metody dydaktyczne poszukujące

- doświadczeń
- ćwiczeniowa
- obserwacji
- laboratoryjna

Rodzaj przedmiotu

przedmiot obligatoryjny

Wymagania wstępne

Wymagania wstępne obejmują umiejętność z zakresu Chemii (obliczenia stężeń roztworów), wiedzę z zakresu Botaniki (podstawowa znajomość budowy rośliny na poziomie tkankowym i organizmalnym) oraz Fizjologii roślin (wpływu czynników środowiska na wzrost i rozwój, odżywianie mineralne rośliny i rola regulatorów wzrostu), co ułatwi zrozumienie treści przedmiotu.

Koordynatorzy przedmiotu

Alina Trejgell

Kryteria oceniania

ćwiczenia: zaliczenie na ocenę,
śródsemestralne pisemne kolokwia kontrolne
K_W02, K_W03, K_W04, K_W010, K_W011, K_W013, K_W015, K_W017, K_W019, K_W020,
ocena dst (55-74%, dst+ (75-79 %), db (80-89 %), db+ (90-95% ), bdb (96-100%)
ocena ciągła (bieżące przygotowanie do zajęć i aktywność)
U1, U3, U4, K2, K3
ocena umiejętności pracy w warunkach aseptycznych (założenie kultury kalusowej z fragmentów liści i łodygi – poprawność przeprowadzenie procedury izolacji i ocena sterylności).
U2,
ocena końcowa wyliczana jako średnia uzyskanych ocen; do 3,39 – dostateczny, 3,40-3,74 – dostateczny plus, 3,75-4,19 – dobry, 4,20-4,50 – dobry plus, powyżej 4,70 – bardzo dobry.

Wykład -egzamin pisemny
K_W02, K_W03, K_W04, K_W010, K_W011, K_W013, K_W017, K_W019
Ocenie podlega każde pytanie
ocena dst (60-74%, dst+ (75-79 %), db (80-89 %), db+ (90-95% ), bdb (96-100%)
Ocena końcowa do 3,39 – dostateczny, 3,40-3,74 – dostateczny plus, 3,75-4,19 – dobry, 4,20-4,50 – dobry plus, powyżej 4,70 – bardzo dobry.

Literatura

Biotechnologia roślin wydanie II pod red. Stefana Malepszego PWN, 2009
Hodowla komórek i tkanek roślinnych pod red. Macieja Zenktelera PWN, 1984
Zastosowanie metod biotechnologicznych w hodowli roślin pod redakcją Barbary Michalik, 1996
Fizjologia roślin pod red. Jana Kopcewicza i Stanisława Lewaka PWN, 2005
Podstawy biologii komórki pod red. Bruce Alberts’a, PWN, 2009
Biologia komórki roślinnej. Funkcje pod red. Przemysława Wojtaszka, Adama Woźnego i Lecha Ratajczaka, PWN, 2009
Philips GC (2004) In vitro morphogenesis in plants – recent advances. In Vitro Cell Dev Biol Plant 40:342–345
Guillon S, Trémouillaux-Guiller PPK, Rideau M, Gantet P (2006) Hairy root research: recent
scenario and exciting prospects. Curr Opin Plant Biol 9:341–346
Namasivayam P (2007) Acquisition of embryogenic competence during somatic embryogenesis. Plant Cell Tissue Organ Cult 90:1–8
Zhao XY, Su YH, Cheng ZJ, Zhang XS (2008) Cell fate switch during in vitro plant organogenesis. J Int Plant Biol 50:816–824
Tyburski J, Tretyn A. Ascorbate and Glutathione in Organogenesis, Regeneration and Differentiation in Plant In vitro Cultures. In:N.A. Anjum et al. (eds.), Ascorbate-Glutathione Pathway and Stress Tolerance in Plants, DOI 10.1007/978-90-481-9404-9_2, © Springer Science+Business Media B.V. 2010
Wydajność mikrorozmnażania w kulturach in vitro wybranych gatunków chronionych z rodziny Asteraceae. Alina Trejgell, Andrzej Tretyn, Biotechnologia 90(3), 2010: 202-209

W cyklu 2022/23Z:

W cyklu 2023/24Z:

W cyklu 2024/25Z:

W cyklu 2025/26Z:

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 2600-KTRBIOT-2-S1 w USOSweb