II Curso terico-prctico de introduccin al uso de herramientas

ASOCIACIÓN CIVIL
II Curso teórico-práctico: “Herramientas biotecnológicas en el
mejoramiento de cultivos ornamentales”
Fecha: del 20 al 31 de Octubre del 2008
Dirigido a: Profesionales y estudiantes de carreras afines
Modalidad: clases teórico-prácticas, con evaluación final y certificado de aprobación.
Carga horaria: 85 hs
Se podrá optar por asistir sólo a las clases teóricas (Con certificado de asistencia sin
evaluación final).
Máximo 16 alumnos para el curso teórico-práctico y 15 para el teórico.
Acreditación: 85 % asistencia a las sesiones teóricas, 100 % asistencia las sesiones
prácticas y aprobación evaluación final.
Fecha límite de inscripción: 15 de Setiembre de 2008.
Lugar: Instituto de Floricultura. INTA-Castelar.
Dirección: de los Reseros y Nicolás Repetto s/n. Hurlingham.
E-mail: [email protected]
Dirección: Alejandro Salvio Escandón
Organización y Coordinación: Adriana Kato; Marisol Alderete y Mariana Pérez de la
Torre
Financia: Instituto de Floricultura INTA-Castelar
Auspicia: REDBIO Argentina AC.
Costo para el curso teórico práctico: $800. Miembros acreditados de REDBIO: $500.
Costo para el teórico: $350. Miembros acreditados de REDBIO: $200.
Las nuevas biotecnologías, especialmente las derivadas de los avances en Biología
Molecular y Celular (Ingeniería Genética, Marcadores Moleculares y Cultivo de
Tejidos) han sufrido un acelerado desarrollo en los últimos años y en algunos casos son
una realidad en muchos productos de nuestra vida cotidiana. Dada su forma de
producción, los cultivos intensivos son una herramienta adecuada para demostrar que la
Biotecnología implica el desarrollo y la obtención de un producto o servicio.
La temática de este curso se centra en la Biotecnología Vegetal, la finalidad del mismo
es promover el uso de esta disciplina mediante la adquisición de destrezas en las
técnicas del cultivo in vitro de células, tejidos y órganos vegetales y en las herramientas
que nos proporciona la Biología Molecular y la tecnología de ADN recombinante, para
aplicarlas en la producción de plantas ornamentales nativas. En este contexto es
importante remarcar que, en el mundo, cada vez son más los laboratorios dedicados a la
propagación en masa utilizando la tecnología in vitro. Por el otro lado, si bien las
técnicas de Ingeniería Genética han tenido poco impacto en el ámbito de los cultivos
ornamentales, dado que hasta la fecha, hay muy pocos productos en el mercado y éstos
son un reflejo a muy pequeña escala de los que ocurre con los grandes cultivos. De
todas maneras se disponen de las construcciones y de los sistemas de transformación y
considerando que la fuerza impulsora que mueve a la industria florícola es la
permanente renovación y aparición de novedades, las perspectivas son muy propicias
para el desarrollo de variedades ornamentales genéticamente modificadas utilizando
técnicas biotecnológicas.
Objetivos
El objetivo principal del curso es introducir al alumno en el conocimiento de estas
biotécnicas, dando una visión actualizada del estado del arte de la biotecnología en
ornamentales con vistas a conseguir una mejora en la productividad y sanidad vegetal,
así como un mejor aprovechamiento industrial de la potencialidad de las plantas
ornamentales nativas, con un enfoque hacia el desarrollo de productos, procesos y/o
servicios.
Dada la participación de profesores e investigadores con amplia experiencia en las
temáticas propuestas, se acredita una formación multidisciplinaria con amplia
repercusión para la especialización académica, investigadora y profesional.
Objetivos puntuales
1. Introducir y familiarizar a los participantes con las diferentes herramientas de la
Biotecnología Vegetal y sus aplicaciones en la propagación, conservación, limpieza, sanitaria
y mejoramiento genético de plantas ornamentales nativas.
2. Brindar los requisitos básicos necesarios para el establecimiento de un Laboratorio de
Biotecnología Vegetal.
3. Conocer las técnicas de Transformación Genética y de Marcadores Moleculares y su
aplicación a la mejora y productividad de las especies ornamentales.
4. Despertar el interés crítico sobre las ventajas y limitaciones del uso de la Biotecnología en
plantas.
Programa
Contenidos teóricos
1. Biotecnología vegetal. Nociones generales. Abreviaturas y glosario. Una actualización de los
desarrollos biotecnológicos en el área de los cultivos ornamentales.
2. El laboratorio de biotecnología vegetal, su diseño y organización. Sectores que lo conforman.
El cultivo in vitro de tejidos vegetales. Principios y fundamentos. Morfogénesis in vitro y
competencia celular: Principios, fundamentos y aplicaciones. Principales técnicas y
estrategias. Aplicaciones.
3. Técnicas de propagación. Manejo de plantas madre. Obtención de explantos y su
desinfección: segmentos nodales, hojas, rizomas, escamas, meristemas, etc. Factores que
condicionan la respuesta in vitro. La nutrición vegetal.
4. Objetivos de la propagación y elección de la estrategia de laboratorio. Diferentes técnicas de
cultivo y sus aplicaciones: meristemas, callos, células, protoplastos, anteras y embriones.
Embriogénesis somática, semilla artificial. Multiplicación masiva (biorreactores) diferentes
métodos. La inmersión temporaria como modelo.
5. Aplicaciones en Sanidad Vegetal. Principales virus que afectan a los cultivos ornamentales,
sintomatología. La liberación de virus mediante cultivo in vitro y el diagnóstico molecular.
Detección de virus de plantas basado en ácido nucleico y su aplicación en la certificación y la
tipificación de especies virales: PCR y RT-PCR.
Fundamentos y metodologías. Tipos de primers. Multiplex, Nested, etc. Variantes para obtener
el molde de DNA en PCR y RT-PCR: Capture, Immunocapture, Spot capture, Print capture,
GroEL capture, etc. Variantes según la detección del producto amplificado: PCR-ELISA, Dot
blotting, PCR en tiempo real.
Hibridación molecular: Dot-blot, Tissue print hybridization. Oligonucleotide-based microarray.
Hibridación con chip de cDNA.
6. Biotécnicas aplicadas en la obtención de nuevas variedades ornamentales
6.1 Incremento de la variabilidad genética I: Mutagénesis in vitro, obtención de poliploides, sus
aplicaciones, agentes poliploidizantes, su modo de acción, características de los individuos
poliploides. Variación somaclonal, causas. Cambios epigenéticos. Ventajas y desventajas de la
variación somaclonal. Mutaciones estables. Selección de mutantes.
6.2. Incremento de la variabilidad genética II: Ingeniería genética. Principios y aplicaciones.
Vectores de transformación: diseño y componentes. Vectores para transformación directa,
vectores co integrados, vectores binarios. Genes marcadores y genes reporteros.
Transgénesis vegetal, diferentes estrategias, Agrobacterium tumefaciens y A. rhizogenes
(plásmidos Ti y Ri), cañón, etc. Verificación del evento de transgénesis (PCR). Análisis de la
integración del transgen (Southern Blot) y su expresión (Northern Blot y Western Blot). Pruebas
a campo. Ejemplo: modificando arquitectura, colores y olores de las plantas. Resistencia a
enfermedades.
7. Marcadores moleculares. Diferentes tipos, fundamentos. Marcadores morfológicos.
Marcadores bioquimicos: isoenzimas, proteínas de reserva. Marcadores a ADN/hibridación:
Restriction Fragment Lenght Polymorphisms (RFLP), Variable Number of Tandem Repeats
(VNTR), marcadores basados en PCR: random amplified polymorphic DNAs (RAPDs), DNA
Amplification finger printing (DAF), AP-PCR; Inter Simple Sequence Repeat (ISSR);
Amplified Fragment Lenght Polymorphims (AFLPs) y Simple Sequence Repeats (SSR).
Marcadores alelo específicos: Sequence Tagged Sites (STS), Sequence Characterized Amplified
Region (SCAR), Expressed Sequences Tags (ESTs), Cleavage Amplified Polymorphic
Sequence (CAPs) y Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs). Aplicaciones en mejoramiento,
diversidad genética, selección asistida y huellas digitales genéticas en ornamentales
8. Concepto de mejora molecular. Genómica estructural y funcional, sus principios. Análisis
funcional de genes, proteómica y metabolómica. Bioinformática.
Aplicación en ornamentales. Rosa y AFLPs (buscando resistencia a hongos).
9. Bioseguridad y regulaciones. CONABIA, misión y funciones, controles sobre los OGMs.
¿Que es lo que se debe medir como riesgo? Medidas de seguridad en el invernáculo y en
pruebas a campo. Los cultivos ornamentales en este contexto.
10. Estrés abiótico: concepto. Principales factores que provocan estrés abiótico. Aspectos
fisiogenéticos y moleculares involucrados en la respuesta de las plantas a los diferentes tipos de
estrés abiótico. Fuentes genéticas de tolerancia a estrés abiótico.
11. Panorama del mercado ornamental tanto nacional como mundial. El balance costo/beneficio
para la aplicación de biotécnicas en el mejoramiento y manejo de ornamentales. Ejemplos de
cultivos: rosa, crisantemo, clavel, producción masal, limpieza de material, etc.
Trabajos prácticos
1) Cultivo de tejidos. Soluciones madres. Preparación de medios de cultivo. Preparación y
desinfección de explantos (segmentos nodales, hojas, tallos, escamas). Aislamiento y siembra de
meristemas de Calibrachoa. Inmersión temporaria (armado del sistema y muestra de su
funcionamiento).
2) Transformación genética. Se agroinfectarán hojas y tallos de especies de interés ornamental
con diferentes cepas de A. rhizogenes.
3) Aislamiento de material para la detección de virus, ELISA. Test biológico. Análisis de
resultados.
4) Extracción y purificación de ADN. Reacciones de PCR con primers para ISSR. Corrida de
los productos de amplificación. Análisis y discusión de resultados.
5) Bioinformática. Sus principios y aplicaciones en ornamentales. Consulta de bases de datos.
6) Observación y análisis de los resultados obtenidos en el práctico de cultivo de tejidos y
transformación genética.
Cuerpo Docente
Alberto Acevedo, Centro de Recursos Naturales, INTA-Castelar.
Susana Cardone, Cátedra de Genética (FAUBA).
Fernando Carrari, Instituto de Biotecnología, INTA-Castelar.
María Elena Daorden, INTA EEA-San Pedro.
Alejandro Escandón, Instituto de Floricultura, INTA-Castelar.
Gladys Huerga, Oficina de Biotecnología, SAGPyA.
María Carolina Martínez, Instituto de Biotecnología, INTA-Castelar.
Paola López Lambertini, INTA-IFFIVE.
Patricia Marconi, Fundación Cassará.
Susana Marcucci-Poltri, Instituto de Biotecnología, INTA-Castelar.
Norma Paniego, Instituto de Biotecnología, INTA-Castelar.
Sandra Sharry, CeProVe, UNLP.
Ingrid Villanova, Instituto de Floricultura, INTA-Castelar.
Noga Zelener, Instituto de Recursos Biológicos, INTA-Castelar.
Responsables de TPs
Marisol Alderete
María Cristina Gennarelli
Patricia Maritano
Marcela Mori
Mariana Pérez de la Torre
Colaboradores
Paola Aguilera
Nélida Spatafore
Noelia Ulrich
Silvina Vaccaro
Auspician este Curso
Biología Molecular