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Academic Year/course: 2023/24

546 - Master in Agricultural Engineering

60570 - Biotechnology in plant and animal breeding

Syllabus Information

Academic year:

2023/24

Subject:

60570 - Biotechnology in plant and animal breeding

Faculty / School:

201 - Escuela Politécnica Superior

Degree:

546 - Master in Agricultural Engineering

ECTS:

6.0

Year:

Semester:

First semester

Subject type:

Compulsory

Module:

---

1. General information

This subject aims to introduce the student to the basics of animal breeding and to advance in the knowledge of plant breeding techniques, with special emphasis on biotechnological tools related to genomics.

Genetic improvement is fundamental for the profitability and sustainability of agricultural production. It is a complex discipline based on population and quantitative genetics, and more recently on molecular genetics, which helps to increase the effectiveness and efficiency of breeding. This subject will review the classical tools and improvement methods, in order to frame the applications of biotechnology relevant to this professional activity.

The general contents of the subject are in line with the following sustainable development objectives:

Goal 2. End hunger, Achieve Food Security and Improved Nutrition, and Promote Sustainable Agriculture.

Goal 12. Ensure Sustainable Consumption and Production Patterns.

2. Learning results

To be able to understand the basic concepts and fundamentals of animal and plant breeding.
To be able to explain the methods used in the genetic improvement of different animal and plant species of productive interest.
To be able to integrate biotechnological tools in animal and plant breeding programs.
To be able to apply genomic and plant genetic engineering techniques.
To be able to analyse data from practical cases and to write scientific-technical reports on such cases.

3. Syllabus

THEORY PROGRAM

Topic 1. Introduction to animal breeding

Topic 2. Inheritance of monogenic traits of zootechnical interest

Topic 3. Elements of population genetics

Topic 4. Inheritance of polygenic traits

Topic 5. Principles of intra-race selection

Topic 6. Additive genetic value estimation or indexing

Topic 7. Application of selection indexes

Topic 8. Expected genetic progress

Topic 9. Selection methods

Topic 10. Crossbreeding

Topic 11. Plant breeding

Topic 12. Breeding methods (I)

Topic 13. Breeding methods (II)

Topic 14. Molecular breeding. Random markers.

Topic 15. Marker and gene mapping.

Topic 16. Markers derived from genome sequencing

Topic 17. Marked genes, cloned genes

Topic 18. Applications of in vitro culture techniques in breeding

Topic 19. Applications of plant genetic engineering (I)

Topic 20. Applications of plant genetic engineering (II)

PRACTICAL SESSIONS PROGRAM

1. Spanish Friesian Breeding Program.

2. Beef cattle breeding program: Parda de Montaña breed.

3. Breeding program for the improvement of a promotion breed: Rasa Aragonesa.

4. Improvement program for a breed in danger of extinction: Gallina del Sobrarbe breed.

5. Swine breeding program.

6. Evaluation of quantitative characteristics. Selection. Heritability.

7. Analysis of genetic diversity in grapevine by means of microsatellite markers.

8. Analysis of SNP markers in barley: mapping of QTLs.

9. SNP marker analysis in rice: GWAS.

10. Genetic transformation of tomato.

4. Academic activities

Theoretical sessions (20 classes of 2 hours each) will consist of expository and participative lessons. Theoretical and practical test evaluations may be proposed to the students during the development of the theoretical sessions.

Practical laboratory/computer room (10 sessions of 2 hours each). These will be demonstrative-active-interrogative activities in which students will be able to perform various analytical techniques and procedures that will train their observation, analysis and critical thinking skills.

Some of the cases raised in the practical classes on data analysis will be solved autonomously by the student, who will present a written report on them (one on a case of animal breeding and another on plant breeding).

5. Assessment system

Performance of a written test at the end of the first block of Animal Breeding, consisting of 10 multiple-choice questions and 3 open questions. The grade for the test will be out of 4 points. Students who pass it (≥ 2 points), may choose to take an exam at the end of the subject only on the contents of the remaining topics of Plant Breeding.

A written test at the end of the subject, in the first and second call, consisting of 20 multiple-choice questions and 6 open questions. The grade will be out of 8 points. Students who have passed the partial test described above do not need to answer the questions corresponding to the first part of the subject in their exam. In that case, the grade of the written test will be obtained from the arithmetic sum of both exams, if at least 2 points have been obtained in both.

Completion of two works proposed in the practical classes, one on animal breeding and the other on plant breeding. Both written reports shall be submitted on the examination dates and shall be valued up to 1 point each.

A minimum of 2.5 points in each of the two parts (animal and plant) is required to pass the subject.

In case the student does not achieve this grade in any of the parts, the final grade that will be reflected in the minutes of the subject will be:

If the final averaged grade (CF) ≥ 4, failed, 4.
If final grade averaged (CF) < 4, failed, CF.

Success rates in previous years

2019/2020	2020/2021	2021/2022
90,91%	80,00%	68,18%

Curso Académico: 2023/24

546 - Máster Universitario en Ingeniería Agronómica

60570 - Biotecnología y mejora vegetal y animal

Información del Plan Docente

Año académico:

2023/24

Asignatura:

60570 - Biotecnología y mejora vegetal y animal

Centro académico:

201 - Escuela Politécnica Superior

Titulación:

546 - Máster Universitario en Ingeniería Agronómica

Créditos:

6.0

Curso:

Periodo de impartición:

Primer semestre

Clase de asignatura:

Obligatoria

Materia:

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1. Información básica de la asignatura

Esta asignatura pretende introducir al estudiante en el conocimiento de los fundamentos de la mejora genética animal y avanzar en el conocimiento de las técnicas de mejora genética vegetal, con especial hincapié en las herramientas biotecnológicas relacionadas con la genómica.

La mejora genética es fundamental para la rentabilidad y sostenibilidad de la producción agraria. Se trata de una disciplina compleja que se basa en la genética de poblaciones y cuantitativa, y más recientemente en la genética molecular, que contribuye a incrementar la eficacia y la eficiencia de la mejora. En este curso se repasarán las herramientas clásicas y los métodos de mejora, para encuadrar en ellos las aplicaciones de la biotecnología relevantes en esta actividad profesional.

Los contenidos generales de la asignatura están en línea con los siguientes objetivos de desarrollo sostenible:

Objetivo 2. Poner fin al hambre, lograr la seguridad alimentaria y la mejora de la nutrición y promover la agricultura sostenible

Objetivo 12. Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles.

2. Resultados de aprendizaje

Ser capaz de comprender los conceptos básicos y los fundamentos de la mejora genética animal y vegetal.
Ser capaz de explicar los métodos empleados en la mejora genética de las distintas especies animales y vegetales de interés productivo.
Ser capaz de integrar las herramientas biotecnológicas en los programas de mejora genética de animales y plantas.
Ser capaz de aplicar técnicas genómicas y de ingeniería genética de plantas.
Ser capaz de analizar datos procedentes de casos prácticos y de redactar informes científico-técnicos sobre dichos supuestos.

3. Programa de la asignatura

PROGRAMA DE TEORÍA

Tema 1. Introducción a la mejora genética animal

Tema 2. Herencia de caracteres monogénicos de interés zootécnico

Tema 3. Elementos de genética de poblaciones

Tema 4. Herencia de los caracteres poligénicos

Tema 5. Principios de la selección intrarraza

Tema 6. Estimación del valor genético aditivo o indexación

Tema 7. Aplicación de los índices de selección

Tema 8. Progreso genético esperado

Tema 9. Métodos de selección

Tema 10. Cruzamientos

Tema 11. Mejora genética vegetal

Tema 12. Métodos de obtención de variedades (I)

Tema 13. Métodos de obtención de variedades (II)

Tema 14. Mejora genética molecular. Marcadores aleatorios.

Tema 15. Mapeo de marcadores y de genes.

Tema 16. Marcadores derivados de la secuenciación de genomas

Tema 17. Genes marcados, genes clonados

Tema 18. Aplicaciones de las técnicas de cultivo in vitro en mejora

Tema 19. Aplicaciones de la ingeniería genética de plantas (I)

Tema 20. Aplicaciones de la ingeniería genética de plantas (II)

PROGRAMA DE PRÁCTICAS

1. Programa de mejora de la Frisona Española.

2. Programa de mejora en el vacuno de carne: Raza Parda de Montaña.

3. Programa de mejora de una raza de fomento: Rasa aragonesa.

4. Programa de mejora de una raza en peligro de extinción: Gallina del Sobrarbe.

5. Programa de mejora en porcino.

6. Evaluación de caracteres cuantitativos. Selección. Heredabilidad.

7. Análisis de la diversidad genética en vid mediante marcadores microsatélite.

8. Análisis de marcadores SNP en cebada: mapeo de QTLs.

9. Análisis de marcadores SNP en arroz: GWAS.

10. Transformación genética de tomate.

4. Actividades académicas

Sesiones teóricas (20 clases de 2 horas cada una). Consistirán en lecciones expositivas y participativas. A lo largo del desarrollo de la teoría se podrán proponer evaluaciones test teórico-prácticos a los estudiantes.

Prácticas en laboratorio/sala de ordenadores (10 sesiones de 2 horas cada una). Se tratará de actividades de tipo demostrativo- activo -interrogativo en las que los estudiantes podrán realizar diversas técnicas y procedimientos analíticos que entrenarán su capacidad de observación, análisis y sentido crítico.

Trabajos. Algunos de los supuestos planteados en las clases prácticas sobre análisis de datos se resolverán de forma autónoma por el alumno, que presentará sobre ellos un informe escrito (uno sobre un supuesto de mejora animal y otro sobre mejora vegetal).

5. Sistema de evaluación

Realización de una prueba escrita al finalizar el primer Bloque de Mejora Genética Animal, constituida por 10 preguntas tipo test y 3 preguntas abiertas. La calificación de la prueba será sobre 4 puntos. Los alumnos que la superen (≥ 2 puntos), podrán optar por examinarse al final de curso únicamente sobre los contenidos de los restantes temas de Mejora Genética Vegetal.

Realización de una prueba escrita al finalizar el curso, en primera y en segunda convocatorias, constituida por 20 preguntas tipo test y 6 preguntas abiertas. La calificación será sobre 8 puntos. Los alumnos que hayan superado la prueba parcial descrita anteriormente podrán eliminar de su examen las preguntas correspondientes a la primera parte de la asignatura. En ese caso, la calificación de la prueba escrita se obtendrá de la suma aritmética de ambos exámenes, si se ha obtenido en ambos al menos 2 puntos.

Realización de dos trabajos planteados en las clases prácticas, uno de mejora genética animal y otro de mejora vegetal. Ambos informes escritos se presentarán en las fechas de examen y se valorarán hasta 1 punto cada uno.

Para superar la asignatura será preciso obtener un mínimo de 2,5 puntos en cada una de las dos partes (animal y vegetal).

En el caso de no alcanzar dicha valoración en alguna de las partes, la nota final que se reflejará en las actas de la asignatura será:

Si la calificación final promediada (CF) ≥ 4, Suspenso, 4.
Si la calificación final promediada (CF) < 4, Suspenso, CF.

Tasas de éxito en cursos anteriores

2019/2020	2020/2021	2021/2022
90,91%	80,00%	68,18%