Növényi Biotechnológia I-II. részletes tematika

Tematika a Növényi biotechnológia I-II. előadásokhoz2008/2009 tanév I-II. félévNBT_BL748K2, LBT_BL748K2 és NBT_BI112K2, LBT_BI112K2előadó: dr. Marschall Marianna1.        A növényi biotechnológia és géntechnológia alapjai. Fogalma, tárgya, célja és gazdasági jelentősége, módszereinek csoportosítása.2.        A növényi biotechnológia és géntechnológia története. A szövettenyésztés alapjainak megteremtése. A tenyésztett sejtek totipotenciájának bizonyítása és a szomatikus sejtgenetika kialakulása. A növényi géntechnológia kialakulása és felhasználása. Hazai története.3.        Növény-sejt-növény rendszer in vitro. Dedifferenciálódás és redifferenciálódás. Az in vitro morfogenezis alternatív útjai. Növények felnevelése tenyésztett sejtekből. Organogenezis. A járulékos szervek differenciálódása: A virág morfogenezise in vitro; Gumóindukció in vitro. Szomatikus embriógenezis. Az in vitro szerv- és embriódifferenciálódás molekuláris háttere. A növényregenerálás eredményei.4.        Az ivaros szaporodás biotechnológiája. Embriókultúra. Az embriógenezis jellegzetességei in vivo. Módszere. Az embriókultúrák csoportosítása és felhasználása. A proembrió kultúrák céljai, módszerei és eredményei. A fejlettembrió tenyészetek céljai, módszerei és eredményei. Portoktenyésztés (in vitro androgenezis). Pollenembriógenezis indukciója. A pollenhaploidok ontogenezise. Androgenetikus poliploidia. Módszere. Androgenezis, ginogenezis parthenogenezis, távoli keresztezés módszerek hatékonysága. Genetikai és nemesítési jelentőség. Generatív szervtenyészetek. Virágtenyésztés. Ováriumtenyésztés. Ovulumtenyésztés. Megporzás és megtermékenyítés kémcsőben. Generatív szövettenyészetek. Endospermiumtenyésztés. Nucellusztenyésztés. Generatív sejttenyészetek. Izolált mikrospóra tenyésztés. Ivarsejtek izolálása és in vitro fúziója. Az apomixis biotechnológiája. Az apomixis típusai, biológiája, biotechnológiai lehetőségei.5.        Az ivartalan szaporodás biotechnológiája. Az in vitro mikroszaporítás alapjai. Története. A zárvatermők apikális merisztémájának anatómiája. Merisztématenyésztés. Rejuvenilizáció. A mikroszaporítás módszerei: hajtástenyésztés, járulékos hajtástenyésztés, járulékos szervtenyészetek. Kórokozómentesítés: hőkezelés, hidegkezelés, merisztématenyésztés, kemoterápia, kombinált kezelés. Az in vitro mikroszaporítás technológiája. Az üzemi mikroszaporítás gazdasági jelentősége. A mikroszaporítás a XXI. században. A mesterséges mag. Érett szomatikus embriók előállítása. A mesterséges mag előállítása és típusai. A mesterséges mag csírázása. Gazdasági jelentősége. In vitro génbank. Az in vitro tárolás feltételei. Az in vitro tárolás technikái. Gyakorlati alkalmazás. Kriobank (krioprezerváció). Fagyásvédő előkezelések. Fagyasztás, tárolás, olvasztás. Az in vitro génbankok nemzetközi hálózata.6.        A genetikai variabilitás növelése. Szomaklonális variabilitás. Mutánsok izolálása sejt-és szövettenyészetben. Szomatikus hibridizáció protoplasztfúzióval.7.        Transzgénikus növények létrehozása DNS-transzformációval. A növényi genom mérete és a sejtmagi DNS szerveződése. Genomikus növényi géntárak. Komplementer – (cDNS-) molekulák szintézise és klónozása. A növényi gének molekuláris szerkezete és aktivitásának szabályozása. Agrobacterium – plazmidok, mint természetes génátviteli rendszerek. Közvetlen DNS-bevitel.8.        Genetikailag módosított (GM) növények. A GM növény. A növényi géntechnológia és a globalizáció. Fontosabb géntechnológiai stratégiák. Az első, a második és a harmadik generációs transzgénikus növények.9.        Abiotikus stresszrezisztens transzgénikus növények. Herbicidrezisztens transzgénikus növények. Szárazság és ozmotikus stresszrezisztencia a transzformáns növényekben. Szélsőséges hőmérsékleti viszonyokat tűrő transzgénikus növények. A reaktív oxigéngyökök károsító hatását mérséklő anyagcsere-folyamatok.10.     Biotikus stressz-rezisztens transzgénikus növények. Vírus eredetű molekulák a virális patogénekkel szembeni rezisztencia kialakításában. Bakteriális fertőzéssel szemben rezisztens transzgénikus növények. Gombarezisztens transzgénikus növények. Rovarrezisztens transzgénikus növények.11.     Anyagcseréjükben módosított transzgénikus növények. A fehérje és aminosav anyagcsere módosítása. A szénhidrát anyagcsere módosítása. A zsírsav bioszintézis módosítása.12.     Transzgénikus növények, mint bioreaktorok. Idegen fehérjék, peptidek génjeinek működtetése transzgénikus növényekben. Idegen fehérjék termeltetése rekombináns vírusokkal fertőzött növényekben. A gazdaságos fehérjetermelés feltételei. „Ehető vakcinák” termeltetése. Antitestek termeltetése. Heterológ fehérjék és peptidek termeltetése. Ciklodextrin termelés. Műanyagtermelés.13.     A növényi géntechnológia társadalmi jelentősége és problémái. Transzgénikus fajtákkal kapcsolatos kockázatok. A géntechnológia és az evolúció. A géntechnológia és a horizontális rekombináció. Biológiai (ökológiai) rizikótényezők. Gazdasági (szociális) hatások.14.     A növényi géntechnológia törvényi szabályozása. A „lényegi azonosság elve”. Törvényi szabályozás az USA-ban és az EU-ban, valamint Magyarországon.A felkészülés forrásai: Dudits Dénes-Heszky László: Növényi biotechnológia és géntechnológia, Agroinform Kiadó, Budapest, 2003Előadásanyag