El primer año del programa tiene una orientación profesional y comprende clases lectivas, prácticas, estudio y trabajo individual y en grupo, y visitas técnicas.
Unidad 1: Sistemas agrícolas y mejora vegetal (4,5 ECTS)
Perspectiva histórica de la agricultura y de la mejora vegetal. El marco de la mejora vegetal. Introducción a los sistemas agrícolas. Big data y digitalización en la agricultura. Determinantes fisiológicos de la producción de cultivos. Agricultura y cambio climático. Caracterización ambiental y modelización de cultivos.
Unidad 2: Genética vegetal (6 ECTS)
Sistema de reproducción de plantas. Estructura genética de las poblaciones de plantas. Diversidad genética y la domesticación de plantas cultivadas. Detección de diversidad genética. Análisis de ligamiento y mapeo genético. Fundamentos de la genética cuantitativa (D, R, H2, valores genéticos). Identificación y validación de genes: genética directa e inversa.
Unidad 3: Genómica estructural y funcional (3 ECTS)
Secuenciación del genoma vegetal. Estructura del genoma. Genomas de referencia. Pangenomas. Transcriptómica y genómica funcional.
Unidad 4: Introducción a la ciencia de datos para la mejora vegetal (7,5 ECTS)*
Secuencias de comandos (BASH, R, Python). Diseño experimental. Introducción a los métodos multivariantes. Interacción genotipo x ambiente: adaptación, estabilidad y resiliencia. Teoría de la selección.
Unidad 5: Bioinformática (3 ECTS)*
Recursos y bases de datos bioinformáticos. Filtrado, imputación, eliminación gradual. Alineación y mapeo. Llamada de variantes y predicción de efectos. Genómica comparativa: ortología, colinealidad.
Unidad 6: Métodos de mejora y desarrollo de variedades (12 ECTS)*
Métodos de mejora. Diversidad y desarrollo de germoplasma. Aspectos legales de la mejora vegetal. Técnicas in vitro. Dobles haploides. Manejo de juvenilidad. Tecnologías de transformación genética.
Unidad 7: Predicción y selección facilitada por marcadores (6 ECTS)*
IBD, IBS, distancia genética, estructura de la población. Mapeo de QTL y GWAS (estimación de posiciones y efectos alélicos). Evaluación de estrategias de selección. Validación cruzada, error de predicción, construcción de un conjunto de entrenamiento (training set). Regresión penalizada, ridge, GBLUP, Lasso. Reducción de dimensiones, PCR, PLS. GxE, QTLxE, regresión factorial, selección de covariables ambientales para predecir fenotipos. Predicción genómica y GxE, predicción genómica para intersecciones y sensibilidades genotípicas, enfoque de Jarquin (double ridge); clasificación ambiental, subdivisión de TPE.
Unidad 8: Fenómica y análisis de datos ómicos (3 ECTS)*
Introducción al fenotipado. Introducción al fenotipado de datos HTP en interiores y exteriores. Anotación y organización de datos. Fenotipado de VL – Datos espectrales LAB. Elección del diseño de los experimentos de fenotipado: Procedimiento y ejemplos de diseños de experimentos en interiores. Extracción de características. Corrección de los factores de diseño y modelización espacial. Modelización de la relación de los gradientes ambientales. Predicción de caracteres objetivo. Integración del fenotipado, el aprendizaje automático, el crecimiento de los cultivos, la modelización y las imágenes por satélite en los programas de mejora vegetal.
Unidad 9: Programas de mejora aplicados (9 ECTS)
Mejora de los cultivos en el marco del cambio climático. Mejora para el estrés abiótico. Mejora para el estrés biótico. Calidad y nuevos caracteres. Estudios de caso: maíz, cereales de invierno, hortalizas, frutales.
Unidad 10: Proyecto individual: diseño de programas de mejora (6 ECTS)
Diseño individual de un proyecto de mejora seleccionado por el o la estudiante. Esta actividad formativa proporciona experiencia en la planificación de programas de mejora genética con objetivos determinados y que respondan a condiciones agronómicas, ambientales, sociales y económicas, aplicando los principios y la metodología presentados a lo largo de las distintas unidades del curso.
* Las Unidades 4 a 8 también están abiertas para participación en línea o de forma presencial, en una o varias unidades como módulos independientes.