|
Vyučující
|
-
Smýkal Petr, prof. Ing. Ph.D.
|
|
Obsah předmětu
|
Základy genetiky, dědičnost kvalitativních a kvantitativních znaků. Principy mapování genů a genových interakcí. Genetická determinace rezistence, geny rezistence - geny virulence. Proces infekce-reakce hostitele na patogen. Patogenita-virulence. Rozpoznávací systémy v interakci mezi hostitelem a patogenem. Obranné mechanismy. Mechanismy a typy rezistence rostlin. Molekulární a biochemická podstata a fyziologie obranné reakce. Populační genetika, migrace a adaptace patogenů. Evoluce interakce gene-proti-genu v přírodních patosystémech. Evoluce genů virulence, rezistence a avirulence. Ko-evoluce hostitele a patogenu. Šlechtění na odolnost. Možnosti využití transgenose a editování genomu pro navození rezistence rostlin.
|
|
Studijní aktivity a metody výuky
|
Přednášení, Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Projekce (statická, dynamická)
- Účast na výuce
- 26 hodin za semestr
|
|
Výstupy z učení
|
Cílem předmětu je poskytnout studentům ucelený přehled o genetických a molekulárních mechanismech, které podmiňují interakce mezi rostlinami a jejich patogeny, a vysvětlit jejich význam pro vznik chorob, evoluci obranných strategií rostlin a adaptaci patogenů. Předmět seznamuje studenty s principy molekulární fytopatologie a s dynamikou hostitel-patogen interakcí v kontextu koevoluce, genetické variability a selekčních tlaků. Důraz je kladen na poznání mechanismů rostlinné imunity, včetně rozpoznávání patogenů, signalizačních drah, efektorově zprostředkovaných interakcí, genů rezistence (R) a virulence (Avr), systémové získané rezistence a dalších obranných odpovědí rostlin. Studenti získají přehled o genetické diverzitě patogenů, jejich evolučních strategiích překonávání rezistence a významu hostitelské specificity pro vznik a šíření chorob. Součástí předmětu je seznámení s moderními metodami studia hostitel-patogen interakcí, včetně genomiky, transkriptomiky, proteomiky, funkční genetiky, molekulárních markerů a bioinformatických přístupů. Pozornost je věnována také identifikaci genů rezistence, mapování kvantitativních znaků, využití genomových editací a molekulárních nástrojů při vývoji odolných odrůd. Po absolvování předmětu budou studenti rozumět molekulárním základům kompatibilních i inkompatibilních interakcí mezi rostlinami a patogeny, budou schopni interpretovat genetické mechanismy rezistence a virulence a kriticky posoudit možnosti využití současných molekulárních přístupů při výzkumu fytopatologie a šlechtění rostlin na rezistenci vůči biotickým stresovým faktorům.
Po absolvování předmětu bude student schopen vysvětlit základní genetické a molekulární mechanismy interakcí mezi rostlinou a patogenem a jejich význam pro vznik chorob, obranné reakce hostitele a adaptaci patogenů. Bude rozumět principům rozpoznávání patogenů, signalizačním drahám rostlinné imunity a funkci genů rezistence (R) a virulence/avirulence (Avr). Student bude schopen popsat hlavní modely hostitel-patogen interakcí, interpretovat genetické mechanismy kompatibility a inkompatibility a vysvětlit význam koevoluce, genetické variability hostitele i patogena a selekčních tlaků pro vznik a překonávání rezistence. Získá přehled o úloze efektorů, systémové získané rezistence a dalších obranných mechanismů rostlin. Absolvent předmětu bude schopen posoudit možnosti využití moderních molekulárních a genomických metod, včetně molekulárních markerů, funkční genomiky, transkriptomiky a genomových editací, při studiu fytopatologických procesů a při šlechtění rostlin na odolnost vůči biotickým stresovým faktorům. Bude schopen kriticky interpretovat odbornou literaturu a aplikovat získané poznatky ve výzkumu, šlechtění i ochraně rostlin.
|
|
Předpoklady
|
Obecná genetika. Biologie a fyziologie rostlin. Fytopatologie.
|
|
Hodnoticí metody a kritéria
|
Ústní zkouška
Znalost v rozsahu přednášené problematiky.
|
|
Doporučená literatura
|
-
Acquaah G. (2012). Principles of Plant Genetics and Breeding. Wiley.
-
Agrios, G.N. (2005). Plant Pathology. 5th Edition. Oxford.
-
Buchanan B.B., Gruissem W., Jones R.L. (2001). Biochemistry and Molecular Biology of Plants.. Soc. Plant Physiol. Rockville.
-
Dickinson, M. (2003). Molecular plant pathology.
-
Řepková, J., Relichová, J. (2001). Genetika rostlin. 1. vyd.. Brno.
-
Snustad, D.P., Simmons, M.J. (2009). Genetika. Brno.
-
Šmarda, J. a kol. (2005). Metody molekulární biologie. Brno.
-
Welsh, J.R. (1981). Fundamentals of plant genetics and breeding.. New York.
|