Plant developmental biology - MB130P51

• Title: Plant developmental biology
• Czech title: Vývojová biologie rostlin
• Guaranteed by: Department of Experimental Plant Biology (31-130)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2022
• Semester: summer
• E-Credits: 5
• Examination process: summer s.:
• Hours per week, examination: summer s.:3/1, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: 5
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: English
• Explanation: MB130P51 Vývojová biologie rostlinMore info can be found on Classroom, see the link
• Additional information: https://classroom.google.com/c/NDY1NzU0NzI3OTc4?cjc=vqizd65
• Note: enabled for web enrollment
• Guarantor: Mgr. Matyáš Fendrych, Ph.D.
• Teacher(s): Mgr. Matyáš Fendrych, Ph.D.

Annotation

English

Last update: VOTRUB (10.02.2003)

A dominant perspective of this course is molecular and cellular process operating during plant development as analysed by developmental genetics and molecular biology.Important topic is the regulation of gene expression during plant development. The model here is mainly Arabidopsis thaliana with the genome sequenced and functional genomics projects intensively running. In order to draw general conclusions about the logic of plant development other model plants and experimental approaches will be integrated.

Czech

Last update: Mgr. Matyáš Fendrych, Ph.D. (02.02.2022)

Kurs je zaměřen na molekulární a buněčné pochody rostlinné ontogeneze a jejich studium metodami vývojové genetiky a molekulární biologie. Důležitým tématem je zde zejména vývojová regulace genové exprese. Výklad je orientován především na základní modelový organismus - Arabidopsis thaliana - který je intenzivně studován metodami genomiky, avšak jiné modely a experimentální přístupy budou rovněž zařazeny v zájmu pochopení logiky rostlinné ontogeneze a interakce rostliny s biotickými i abiotickými faktory prostředí.

Literature

English

Last update: RNDr. Hana Konrádová, Ph.D. (29.10.2019)

Basic literature:
"Molecular plant development - From Gene to Plant " Westhoff P et al, Oxford Univ. Press, 1998;

Buchanan BB, Gruissem W, Jones RL: "Biochemistry and molecular biology of plants", ASPP, Rockville 2001, ISBN 0-943088-39-9

Czech

Last update: Mgr. Matyáš Fendrych, Ph.D. (09.02.2021)

Literatura:

Plant Physiology and Development, Sixth Edition. Taiz et al, Oxford University Press, 2018. ISBN: 9781605357454

Syllabus

English

Last update: Mgr. Matyáš Fendrych, Ph.D. (15.02.2023)

MB130P51 Vývojová biologie rostlin

 

Practical info

Taught in English, if non-Czech speaking students enroll

Start:  23.2. 2023 – Thursdays

 

Exam: two parts

Written test – 50 points

-       Written answers to questions that cover the lectures

-       Written in CZ or English

 

Essay – 50 points

-       A cca 2-page essay on a given topic

-       A manual and grading criteria will be explained during the practical part

-       Written in CZ or English

 

Extra: Activity during practicals or homeworks – 10 bonus points

 

 

Grading:

100-91 = 1

90-81 = 2

80-71 = 3

70-0 = fail

 

Both parts of the exam are required to pass.

In case the student fails, the written test can be repeated once.
In case the student still fails, an oral exam will be made.

 

Concept of the lecture: 3 pillars

-           Lectures

-           reading, studying at home

-           discussion of papers and materials during practical part of the lecture

 

Lectures: topics are listed below.

 

 

Reading and discussions: For each lecture, students receive material to study (paper, video etc) and a set of tasks/questions; the material relates to the topic of the given lecture. During the practicals, we will discuss, argue, defend the material and questions.

 

Home work will be done inside the Perusall environment.

 

 

 

Lecture topics

1. Introduction 23.2.

(VZ): History of developmental biology, green lineage evolution ,sporophyte gametophyte, 3D shape.

(MF) Plants differ from us, animals. Plant multicellularity, cell wall, plasmodesmata, plant shape generation and maintenance.

Practicals: practical info, intro to lecture structure and homeworks

 

1. Embryogenesis, root meristems 2.3. (MF)

Embryo, polarity, differentiation of tissues. Radial patterning of the roots, lateral roots

 

 

1. Planar polarity 9.3. (MF)

Stomata, asymmetric cell division, polarity, trichomes, root hairs

 

1. Shoot apical meristem 16.3. (VZ)

Wuschel-clavata, organogenesis, auxin maxima, leaves, lateral buds, internodia

 

1. Flower 23.3. (VZ)

Flowering, florigen, ABCED model

 

1. Vasculature I 30.3. (Adriana Jelinkova)

Vasculature formation in the embryo (genes, mutants), vasculature development in the root

 

7.    Vasculature II – 6. 4. (Adriana Jelinkova)

Vasculature polarity (in relation to leaf polarity adax, abax), role in the plant body formation

 

8.    Leaf development – 13.4. (VZ)

Evolution of the leaf, leaf dorsoventrality, small RNA in plant development

 

9.    Photomorphogenesis 20.4. (VZ)

Light as the morphogenic signal, light receptors, COP complex, photoperiod, vernalization.

 

 

10.  Phyllotaxis and shoot branching 27.4. (MF)

Fibonacci spiral, inhibitory field, auxin mutants, mechanical feedback, apical dominance, strigolactones.

 

 

1. Gamethophyte development 4.5. (VZ)

Regulation of sexual reproduction, gametophytes, double fertilization, self incompatibility.

 

 

1. Death in development, seed 11.5. (MF)

Double fertilization, synergids, endosperm. PCD in plant development.

 

 

Czech

Last update: Mgr. Matyáš Fendrych, Ph.D. (15.02.2023)

MB130P51 Vývojová biologie rostlin

 

Praktické informace

Vyučováno v angličtině, pokud se přihlásí nečesky mluvící studenti

Začátek:  23.2. 2023 - čtvrtky

 

Zkouška: dvě části

Písemný test - 50 bodů

- Písemné odpovědi na otázky, které se týkají přednášek

- Psáno v českém nebo anglickém jazyce

 

Esej - 50 bodů

- Esej na dané téma v rozsahu cca 2 stran.

- Manuál a kritéria hodnocení budou vysvětleny během praktické části

- Psáno v CZ nebo angličtině

 

Extra: Aktivita během praktických nebo domácích prací - 10 bonusových bodů

 

 

Známkování:

100-91 = 1

90-81 = 2

80-71 = 3

70-0 = nevyhovuje

 

Pro úspěšné složení zkoušky je nutné složit obě části zkoušky.

V případě, že student neuspěje, může písemný test jednou opakovat.

V případě, že student ani poté neuspěje, bude vykonána ústní zkouška.

 

Koncepce přednášky: 3 pilíře

- Přednášky

- četba, studium doma

- diskuse o dokumentech a materiálech během praktické části přednášky

 

Přednášky: témata jsou uvedena níže.

 

 

Čtení a diskuse: Na každou přednášku studenti obdrží materiál k prostudování (článek, video atd.) a soubor úkolů/otázek; materiál se vztahuje k tématu dané přednášky. Během praktických cvičení budeme o materiálu a otázkách diskutovat, argumentovat, obhajovat je.

 

Domácí práce bude probíhat v prostředí Perusall.

 

 

Témata přednášek

1.            Úvod 23.2.

(VZ): Historie vývojové biologie, vývoj zelené linie ,sporofyt gametofyt, 3D tvar.

(MF) Rostliny se od nás liší, živočichové. Mnohobuněčnost rostlin, buněčná stěna, plazmodesmata, vznik a udržování tvaru rostlin.

Cvičení: praktické informace, úvod do struktury přednášky a domácí úkoly.

 

2.            Embryogeneze, kořenové meristémy 2.3. (MF)

Embryo, polarita, diferenciace pletiv. Radiální patterning kořenů, postranní kořeny.

 

 

3.            Planární polarita 9.3. (MF)

Stomata, asymetrické dělení buněk, polarita, trichomy, kořenové vlásky.

 

4.            Apikální meristém prýtu 16.3. (VZ)

Wuschel-clavata, organogeneze, auxinová maxima, listy, postranní pupeny, internodia

 

5.            Květ 23.3. (VZ)

Kvetení, florigen, ABCED model

 

6.            Vaskulatura I 30.3. (Adriana Jelínková)

Tvorba vaskulatury v embryu (geny, mutanty), vývoj vaskulatury v kořeni

 

7.            Vaskulatura II - 6. 4. (Adriana Jelínková)

Polarita vaskulatury (ve vztahu k polaritě listů adax, abax), úloha při tvorbě rostlinného těla

 

8.            Vývoj listů - 13. 4. (VZ)

Vývoj listu, dorzoventralita listu, malé RNA ve vývoji rostlin

 

9.            Fotomorfogeneze 20.4. (VZ)

Světlo jako morfogenní signál, světelné receptory, COP komplex, fotoperioda, vernalizace.

 

10.          Fylotaxe a větvení 27.4. (MF)

Fibonacciho spirála, inhibiční pole, auxinové mutanty, mechanická zpětná vazba, apikální dominance, strigolaktony.

 

11.          Vývoj gametofytů 4.5. (VZ)

Regulace pohlavního rozmnožování, gametofyt, dvojí oplození, selfincompatibility.

 

12.          Smrt ve vývoji, semena 11.5. (MF)

Dvojí oplození, synergidy, endosperm. PCD ve vývoji rostlin.