Bruno Studer: Catalogue data in Autumn Semester 2024

Name	Prof. Dr. Bruno Studer
Field	Molecular Plant Breeding
Address	Molekulare Pflanzenzüchtung ETH Zürich, LFW C 14 Universitätstrasse 2 8092 Zürich SWITZERLAND
Telephone	+41 44 632 01 57
E-mail	bruno.studer@usys.ethz.ch
Department	Environmental Systems Science
Relationship	Full Professor

Number

Title

ECTS

Hours

Lecturers

751-0013-00L

World Food System

4 credits

B. Studer, R. Finger, I. Herter-Aeberli, M. Loessner, E.‑M. Meemken, F. Michel, M. Niu, M. Peydayesh, J. Six

Abstract

Die Grundlagen des Welternährungssystem werden anhand von Fallbeispielen aus der Forschung entlang der Wertschöpfungskette vermittelt.

Learning objective

Mit Besuch dieser Lehrveranstaltung soll Verständnis geschaffen werden, was ein Welternährungssystem ist, wo aktuell die grossen Herausforderungen liegen, was Elemente und Einflussfaktoren auf die Ernährungssicherheit sind, welche Wechselwirkungen zwischen diesen Elementen und Einflussfaktoren bestehen, und welche potentiellen Lösungsstrategien sich für spezifische Herausforderungen ableiten lassen.

Content

An Fallbeispielen aus der aktuellen Forschung in Agrar- und Lebensmittelwissenschaften (Landwirtschaftliche Produktion, Agrarmärkte und Handel, Lebensmittelsicherheit, Ernährung und Gesundheit, Agri-Food Waste Valorization, Nachhaltiges Konsumverhalten) wird die gesamte Wertschöpfungskette von der Erzeugung des Rohstoffs bis hin zum verarbeiteten Lebensmittel und dessen verbraucherrelevanten Eigenschaftsfunktionen aufgezeigt. Dabei werden jeweils relevante Aspekte für Industrie-, Schwellen und Entwicklungsländer über ingenieur-, natur- und sozialwissenschaftliche Ansätze vermittelt.

Lecture notes

Skripte und zusätzliches Lernmaterial werden auf Moodle verfügbar gemacht.

Literature

Information zu Büchern und anderer Literatur wird während der Lehrveranstaltung bekanntgegeben.

Prerequisites / Notice

Die Lehrveranstaltung soll Studierenden der Agrar-, Lebensmittel- und Umweltwissenschaften die Schnittstellen dieser Bereiche im Kontext zu wichtigen globalen Fragestellungen nahebringen. Ferner sollen den Studierenden im ersten Studienjahr der Agrar- und Lebensmittelwissenschaften Aus- und Einblicke gegeben werden, welche im weiteren Verlauf des Studiums motivierend wirken.
Das Fach ist Teil der Basisprüfung nach dem ersten Studienjahr.

Die schriftliche on-line Prüfung erlaubt das Mitbringen von Unterlagen ("Open Book"), andere Hilfsmittel sind nicht gestattet. Die Vorlesungssprache ist hauptsächlich deutsch, einzelne Lektionen auf Englisch sind möglich.

Competencies

Subject-specific Competencies	Concepts and Theories	assessed
	Techniques and Technologies	assessed
Method-specific Competencies	Analytical Competencies	assessed
	Decision-making	fostered
	Media and Digital Technologies	assessed
	Problem-solving	assessed
	Project Management	fostered
Social Competencies	Communication	fostered
	Cooperation and Teamwork	fostered
	Sensitivity to Diversity	fostered
	Negotiation	fostered
Personal Competencies	Adaptability and Flexibility	fostered
	Creative Thinking	assessed
	Critical Thinking	assessed
	Integrity and Work Ethics	fostered
	Self-awareness and Self-reflection	fostered
	Self-direction and Self-management	assessed

751-0206-00L

Applied Laboratory Techniques in Agricultural Sciences

The course is compulsory for students in 5th semester BSc Agricultural Sciences.

3 credits

G. Broggini, N. Buchmann, I. Feigenwinter, M. Hartmann, K.‑M. Kohonen, C. Lorrain, X. M. Mapel, M. Saenz de Juano Ribes, B. Studer, R. A. Werner

Abstract

Die Lehrveranstaltung ist zweiteilig aus einem Laborpraktikum und einem angewandten Methodentraining aufgebaut. Im Laborpraktikum werden an 6 Kurstagen die wichtigsten Techniken der Molekularbiologie gelehrt. Das folgende Methodentraining findet an 5 Kurstagen im Block in einer der beteiligten Forschungsgruppen statt, um die wichtigsten Methoden aus dem jeweiligen Fachgebiet praxisnah anzuwenden.

Learning objective

- Aneignung von guter Laborpraxis (Sicherheit, Effizienz, Qualität und Dokumentation)

- Erlernen der wichtigsten Labor- und Feldmethoden in den Agrarwissenschaften sowie deren korrekte und sichere Anwendung

- Vertieftes Verständnis von molekularen, physiologischen und biochemischen Prozessen in aktuellen agrarwissenschaftlichen Themenbereichen

- Aneignung von Kompetenzen für zukünftige Bachelor-, Master-, und Doktorarbeiten

- Kritische Beurteilung der angewandten Methoden für verantwortungsvolle Forschung

Content

Molekularbiologisches Laborpraktikum: DNA Extraktion, DNA Quantifizierung, PCR, Molekulare Marker, Gelelektrophorese, DNA Sequenzierung, Bioinformatik, qPCR

Angewandtes Methodentraining: Inhalte definiert durch die jeweiligen Arbeitsgruppen

Folgende angewandte Module werden angeboten:
1. Sustainable Agroecosystems; 2. Plant Nutrition; 3. Animal Physiology; 4. Grassland Sciences; 5. Molecular Plant Breeding

Lecture notes

Laborjournal

Literature

Wird einsprechend den Kursinhalten abgegeben.

Competencies

Subject-specific Competencies	Concepts and Theories	assessed
Method-specific Competencies	Analytical Competencies	assessed
Social Competencies	Cooperation and Teamwork	assessed
Personal Competencies	Critical Thinking	assessed

751-1010-00L

Introduction to Scientific Methods Part II: Scientific Writing

3 credits

R. Kölliker, J. Anderegg, A. K. Gilgen, B. Keller, M. Laub, A. Oberson Dräyer, J. Schmitt, B. Studer, F. Tamburini

Abstract

Die Studierenden kennen die Grundlagen und die Konventionen des wissenschaftlichen Schreibens in den Naturwissenschaften, können wissenschaftliche Literatur suchen und verwalten sowie wissenschaftliche Publikationen analysieren. Sie setzen das Gelernte beim Schreiben eines eigenen Textes um.

Learning objective

Die Studierenden kennen die Grundlagen und die Konventionen des wissenschaftlichen Schreibens in den Naturwissenschaften. Sie setzen das Gelernte beim Schreiben eines kritischen Literaturberichtes zu einem agrarwissenschaftlichen Thema ihrer Wahl um. Die Lehrveranstaltung bereitet die Studierenden auf weitere schriftliche Arbeiten im Studium der Agrarwissenschaften vor, beispielsweise auf die Bachelor-Arbeit.

Lecture notes

Es wird ein Skript abgegeben.

Prerequisites / Notice

Die Note für die LV Wissenschaftliches Arbeiten (Teil I: Grundlagen (WiA) und
Teil II: Wissenschaftliches Schreiben (WiSch)) setzt sich aus den Leistungen der Lehrveranstaltungen im
4. und 5. Semester zusammen. Die Note für WiSch (5. Sem.) zählt zu 80% zur Gesamtnote.

Competencies

Subject-specific Competencies	Concepts and Theories	assessed
Method-specific Competencies	Analytical Competencies	assessed
	Decision-making	fostered
	Media and Digital Technologies	assessed
	Problem-solving	assessed
	Project Management	assessed
Social Competencies	Communication	assessed
	Cooperation and Teamwork	assessed
Personal Competencies	Adaptability and Flexibility	assessed
	Creative Thinking	assessed
	Critical Thinking	fostered
	Integrity and Work Ethics	assessed
	Self-awareness and Self-reflection	assessed
	Self-direction and Self-management	assessed

751-3603-00L

Current Challenges in Plant Breeding

2 credits

B. Studer, A. Hund, R. Kölliker

Abstract

The seminar 'Current Challenges in Plant Breeding' aims to bring together national and international experts in plant breeding to discuss current activities, latest achievements and future prospective of a selected topic/area in plant breeding.

Learning objective

The educational objectives cover thematic, methodic as well as social and personal competencies:
Thematic/methodic competencies:
- Deepening of scientific knowledge in plant breeding
- Critical evaluation of current challenges and new concepts in plant breeding
- Promotion of collaboration and Master thesis projects with practical plant breeders
Social/personal competencies:
- Independent literature research to get familiar with the selected topic
- Critical evaluation and consolidation of the acquired knowledge in an interdisciplinary team
- Establishment of a scientific presentation in an interdisciplinary team
- Presentation and discussion of the teamwork outcome
- Establishing contacts and strengthening the network to national and international plant breeders and scientist

Content

Interesting topics related to plant breeding will be selected in close collaboration with the working group for plant breeding of the Swiss Society of Agronomy (SSA).

Lecture notes

None

Literature

Peer-reviewed research articles, selected according to the topic.

Prerequisites / Notice

Participation in the BSc course 'Pflanzenzüchtung' is strongly recommended, a completed course in 'Molecular Plant Breeding' is advantageous.

Competencies

Subject-specific Competencies	Concepts and Theories	assessed
	Techniques and Technologies	assessed
Method-specific Competencies	Analytical Competencies	assessed
	Decision-making	assessed
	Media and Digital Technologies	assessed
	Problem-solving	assessed
	Project Management	assessed
Social Competencies	Communication	assessed
	Cooperation and Teamwork	assessed
	Customer Orientation	assessed
	Leadership and Responsibility	fostered
	Self-presentation and Social Influence	fostered
	Sensitivity to Diversity	assessed
	Negotiation	assessed
Personal Competencies	Adaptability and Flexibility	fostered
	Creative Thinking	assessed
	Critical Thinking	assessed
	Integrity and Work Ethics	assessed
	Self-awareness and Self-reflection	fostered
	Self-direction and Self-management	fostered

751-8003-00L

Genetics in Agricultural Sciences

2 credits

H. Pausch, B. Studer

Abstract

Important concepts from population, quantitative and molecular genetics are introduced and applied to plant and animal populations.

Learning objective

After the course, the students will be able to
- work with genetic polymorphisms and explain mechanisms underlying allele frequency changes in natural and experimental populations;
- determine factors affecting the selection intensity
- explain the difference between genotypic and phenotypic values
- quantify the expected genetic gain per time unit
- explain important molecular methods to determine genetic polymorphisms;
- map traits in plant and animal populations using molecular marker information;
- integrate different concepts from population, molecular and quantitative genetics and explain their importance for applications in genetics in agricultural sciences.

Content

Molecular genetics (15%)
- DNA sequence variation
- Marker & genotyping techologies (SSRs, AFLPs, SNPs, KASP, GBS, RADseq, AmpSeq, Chip Technologies)

Population genetics (30%)
- Allele- and genotype frequencies in populations
- Hardy-Weinberg equilibrium
- Genetic drift, differentiation of populations
- Fitness, selection
- Inbreeding, relationship, effective population size

Quantitative genetics (40%)
- Recombination, crossing over, linkage analysis, genetic mapping
- QTL mapping
- Forms of selection and selection differential
- Heritability
- Quantification of expected genetic gain
- genotypic value, allele substitution effect, breeding value

Integrative genetics (15%)
- Genome-wide association mapping
- Estimation of genomic breeding values

Lecture notes

Slides and exercises will be provided in advance of each class via Moodle

Literature

Further reading:
Falconer & Mackay: Introduction to Quantitative Genetics
Lübberstedt & Varshney: Diagnostics in Plant Breeding

Prerequisites / Notice

German

Competencies

Subject-specific Competencies	Concepts and Theories	assessed
	Techniques and Technologies	assessed
Method-specific Competencies	Analytical Competencies	assessed
	Media and Digital Technologies	assessed
	Problem-solving	assessed
Personal Competencies	Creative Thinking	fostered
	Critical Thinking	fostered