MINISTERIO DE ECONOMÍA Y COMPETITIVIDAD INSTITUTO

D E

AGRICULTURA

SOSTENIBLE

Proyecto de iniciación a la Investigación para alumnado de Educación Secundaria. 2015 Responsable: Begoña Pérez Vich, Científico Titular CSIC

1.- Institución: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) 2.- Centro: Instituto de Agricultura Sostenible (IAS-CSIC). Finca Alameda del Obispo. Avda. Menéndez Pidal s/n, 14004, Córdoba. 3.- Título proyecto: Del fenotipo al genotipo: Estudio de la herencia de un carácter simple de calidad del aceite de girasol. 4.- Investigadores participantes: - Dr. Begoña Pérez Vich (responsable) ([email protected]) - Dr. Leonardo Velasco Varo ([email protected]) 5.- Nº máximo de alumnos: Dadas las características del proyecto, deben ser grupos pequeños, máximo cuatro alumnos. 6.- Nivel educativo del alumnado: 4º ESO y/o 1º BACH. 7.- Necesidad de conocimientos y aptitudes previas del alumnado: - Conocimientos básicos de genética y bioquímica. - Interés en la Investigación científica y responsabilidad en las tareas asignadas.

8.- Nº sesiones: Se platea el proyecto en tres sesiones obligatorias (una en cada trimestre), y opcionalmente se pueden plantear sesiones adicionales extra en función de la evolución y necesidades del proyecto. 8.- Hipótesis científicas: El proyecto pretende iniciar al estudiante en la mejora genética vegetal. Para ello, estudiaremos un carácter con una herencia mendeliana simple que influye en la calidad del aceite de un cultivo de importancia en nuestra región, el girasol. En la primera sesión se hablará del aceite vegetal, sus propiedades y los componentes que determinan su calidad, profundizando en los tipos y estructura de las biomoléculas mayoritarias que lo componen, los lípidos. Posteriormente se definirá el fenotipo a estudiar [perfil modificado de tocoferoles (Vitamina E) en líneas de girasol mejoradas] y la técnica analítica que permite su detección y cuantificación y se realizarán cruzamientos entre diferentes líneas de girasol para estudiar cómo se hereda el carácter. El objetivo final es que el estudiante adquiera las nociones de fenotipo, genotipo, genes y alelos, herencia, dominancia y recesividad o segregación de un carácter de forma práctica y asociada a resolver un problema real en un cultivo.

ALAMEDA DEL OBISPO, S/N APDO. 4084 14080 CORDOBA TEL.: 957 499200 FAX.: 957 499252

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9.- Descripción del proyecto: 1ª sesión: Conceptos básicos de calidad de aceite (tocoferoles y su biosíntesis en plantas). Análisis de la composición en tocoferoles de dos líneas de girasol con contenido “estándar” y “modificado” en un determinado tocoferol por HPLC (cromatografía líquida de alta resolución). Siembra de las semillas de girasol y diseño de los cruzamientos a realizar para estudiar la herencia del carácter “modificado”. 2ª sesión: Realización de cruzamientos en plantas de girasol: Se conocerá y manipulará la estructura de la inflorescencia de girasol de manera práctica para realizar una polinización controlada entre dos líneas de girasol mediante: - Emasculación (eliminación de las anteras con pinzas) de flores de girasol - Polinización controlada: Se tomará polen de una de las líneas de girasol y se polinizará con flores emasculadas de la otra línea. (la fecha de esta segunda sesión podría variar levemente respecto al calendario programado, ya que depende del desarrollo de las plantas) 3ª sesión: Análisis de la composición en tocoferoles de las semillas de girasol producidas en el experimento de polinización controlada (primera generación de cruzamientos). Además se proporcionarán datos otras generaciones obtenidas por autofecundación de la primera para determinar la herencia del carácter en estudio.

10.- Metodología e instrumentación científica: Se aprenderán técnicas analíticas para el análisis de la composición tocoferoles así como técnicas de mejora genética clásica como realización de cruzamientos y análisis de la base genética de un carácter de calidad del aceite, profundizando en conocimientos de bioquímica y genética aplicados a la mejora de un cultivo.

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