Sylabus
Stručný sylabus předmětu1. Historie a metodologie rostlinných biotechnologií prvé generace : od buněčné teorie po přímý genový přenos. Tomáš Moravec , Ústav experimentální botaniky AV Praha Biotechnologie prvé generace, explantátové kultury. Hormonální a non- hormonální regulace organogeneze a embryogeneze, mechanizmy a limity růstové, regenerační a produkční kompetence. Metody transformace rostlin a první transgenní rostliny2. Základy šlechtění rostlin Petr Smýkal Univerzita Palackého v Olomouci Historie šlechtění rostlin. Genetická diverzita - metody studia, význam diversity a genofondové sbírky. Domestikace kulturních rostlin Základy klasické šlechtitelské práce : výběr, křížení, mutageneze, samosprašnost, cizosprašnost, inkompatibilita. Polyploidie u kulturních rostlin. Rostlinný genom. Somatická variabilita-testování genetické stability in vitro kultur (repetetivní sequence, retrotransposony a metylace DNA), příklady využití ve šlechtění. Genomika - znalost genetické informace v kontextu syntenie a kolinearity - přenos poznatků z modelových na pěstované plodiny. Indukce dihaploidů in vitro - získání a testování homozygotního materiálu. Cytoplasmatická samčí sterilita, využití, molekulární detekce. Heterózní efekt (F1 hybridi), kombinační schopnost. DNA markery : marker assisted breeding (MAS), principy, příklady. Pyramidovaní genů Rezistence k chorobám a škůdcům. Mutagenese- molekulární identifikace mutantů - TILLING.3. Metodologie přípravy transgenních rostlin I Lukáš Fischer Přírodovědecká fakulta UK Praha Definice geneticky modifikovaných organismů, stabilní x transientní transformace. Omezení přenosu genů mezi různými organismy, genetický kód, regulační sekvence. Metody vnášení DNA do rostlinných buněk, transformace pomocí agrobaktéria a balistické metody; principy metod, použití, výhody a limitace. Principy přípravy geneticky modifikovaných rostlin , transformace somatických buněk, indukce tvorby kalusu, získání transformovaných rostlin organogenezí či somatickou embryogenezí; transformace generativních buněk A. thaliana.
4. Metodologie přípravy transgenních rostlin II Lukáš Fischer Přírodovědecká fakulta UK Praha Příprava genových konstruktů Genový přenos do jaderného a plastidového genomu Selekce a odvození transgenních rostlin Umlčování exprese transgenů a rostlinných genů Analýzy transgenních rostlin Nové techniky šlechtění
5. GMO plodiny v praxi Tomáš Moravec, Ústav experimentální botaniky AV Praha Herbicid tolerantní (HT) plodiny. Historie, principy, přínosy, potenciální rizika zdravotní, ekologická, ekonomická Insekt resistentní (IR) plodiny. Historie, příklady, principy, přínosy, potenciální rizika, zdravotní, ekologická, ekonomická Virus resistentní GM plodiny. GM strategie v přípravě rostlin resistentních k bakteriálním či houbovým patogenům.
6. GM plodiny odolné vůči abiotickým stresorům. GM plodiny v ozdravování životního prostředí. Fyto- a rhizoremediace. Tomáš Macek, Vysoká škola chemicko-technologická Praha Civilizační znečištění půdy a vod : možnosti a limity konvenční remediace. Bioalternativy : mikrobiální remediační systémy. GM mikroorganizmy. GM plodiny a strategie fyto-či rhizoremediace. -Těžké kovy. Radionuklidy -Organické polutanty. GM rostliny v nápravě a prevenci kontaminace.7. Biotechnologie ve vesmíru Zdeněk Opatrný Přírodovědecká fakulta UK Praha Jak a proč pěstovat rostliny ve vesmíru.
8. Molekulární farmářství Tomáš Moravec , Ústav experimentální botaniky AV Praha Molekulární farmaření; výklad pojmu, potřebná metodologie, rozdělení podle použití produktů Rostliny jako bioreaktory; tabák, brambor, rajče, vojtěška, hrách, sója, salát, len, mrkev, okřehek, světlice, pšenice, ječmen, kukuřice, banánovník, rýže, mech Physcomitrella patens. Proč jsou některé lepší než jiné Syntéza produktů rostlinám vlastních; modifikované lipidy a sacharidy, produkty sekundárního metabolismu Syntéza cizorodých produktů; proteiny, protilátky, secondary metabolites Produkce farmaceutik; syntéza vakcín chřipce, Sars Cov2, některým nádorovým onemocněním, Crohnově chorobě a dalším9. Biotechnologie ve šlechtění zvířat : přínosy a rizika. Jaroslav Petr Výzkumný ústav živočišné výroby/ Česká zemědělská univerzita Praha použití biotechologií ke šlechtění užitkových zvířat, tvorba farmaceutických proteinů, transplantace, CRISPR, rizika, přínosy, legislativa
10. Legislativa GMO v ČR ve vztahu k EU : historie, současný stav a perspektivy. Tomáš Moravec , Ústav experimentální botaniky AV Praha Různé typy nakládání s GMO vyplývající z legislativní terminologie. Princip předběžné opatrnosti jako pilíř EU legislativy. Právní předpisy v oblasti GMO na úrovni EU. Národní právní předpisy v oblasti GMO. Problematika označování a sledovatelnosti, příp. zpětné dohledatelnosti GMO ve výrobním řetězci. Problematika koexistence různých typů zemědělské produkce (konvenční, ekologické a biotechnologické zemědělství). Problematika genové editace, Crispr a další nové šlechtitelské techniky Verze
2.3.2022, Tomáš Moravec
Anotace
Kurs je určen pro studenty se širokým zájmem o biologii rostlin a rostlinných ekosystémů ať přírodních či civilizačních. U posluchačů předpokládá vstupní znalost základních poznatků fyziologie a genetiky rostlin či molekulárních technik, ale dílčí přednášky jsou stavěny tak, aby byly zajímavé a užitečné nejen pro budoucí vědce, ale také učitele a manažery. Má široký odborný rámec a byl připraven jako tématicky propojená mozaika přednášek špičkových odborníků z řady institucí: vysokých škol, výzkumných ústavů AV, soukromých firem i státní správy. Přednášející vesměs aktivně pracují v oné vědní oblasti,o níž přednášejí a dokáží tedy o ní také interaktivně diskutovat.
Kurs probíhá úspěšně již několik let, jeho posluchači přicházejí i z jiných VŠ (VŠCHT,ČZU), jak magisterští studenti tak doktorandi vesměs oceňují vysokou odbornost a autenticitu jednotlivých přednášek i fakt jejich průběžné inovace.