Thèse OT-22015

Démogénétique des contournements de résistance des plantes.

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Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

Environnement de travail :

La thèse se déroulera dans l’équipe ECPF (Ecologie des Champignons Pathogènes Forestiers) de l’UMR IAM (Interactions Arbres-Microorganismes) sur le centre INRAE Grand Est de Nancy, qui étude des maladies émergentes en forêt par des approches de biologie des populations. Le doctorant aura de fortes interactions avec des équipes de deux autres unités, BIOGER (Palaiseau) et ISA (Sophia Antipolis), ayant respectivement des compétences dans l’étude des interactions moléculaires entre les champignons phytopathogènes et leur plante hôte (sur le pathosystème du phoma du colza) et en modélisation des systèmes dynamiques. La thèse sera co-dirigée par Fabien HALKETT (IAM) et Isabelle FUDAL (BIOGER), et co-encadrée par Suzanne Touzeau (ISA) En fonction des besoins du projet, des séjours seront programmés à BIOGER et ISA, et des points réguliers seront faits avec l’ensemble des encadrant·es.

Contexte et enjeux :

La culture de plantes génétiquement résistantes aux maladies est un moyen de contrôle respectueux de l’environnement et efficace contre les populations d’agents pathogènes. Cependant, ceux-ci peuvent rapidement contourner les résistances des plantes. Dans ce contexte, comment est-il possible d’assurer une protection durable des cultures ? Cette question pourtant en apparence simple est à l’origine de plusieurs décennies de débats et d'efforts de recherche intenses.

Partant d’une analyse bibliométrique [1] nous avons montré l’existence d’une très forte structuration des activités de recherche sur la durabilité des résistances des plantes, avec notamment un clivage entre approches moléculaires et études épidémiologiques. Ce clivage est certainement un frein pour les avancées scientifiques. Nous pensons qu’utiliser les outils et concepts de la génétique des populations permettrait de dépasser cette limite, car cette discipline permet d’intégrer l’étude des bases génétiques aux échelles supérieurs que sont les populations hôtes et pathogènes.

Cette thèse se déroulera dans le cadre du projet ANR Endurance, qui a pour objectif de mieux intégrer les études de génétique des populations (et en particulier la démogénétique) dans les études sur la durabilité des résistances. Pour ce faire, le projet Endurance regroupe un large consortium qui présente des compétences disciplinaires complémentaires et qui permettront d’associer étroitement des travaux de modélisation en épidémiologie à la caractérisation expérimentale des mécanismes moléculaires qui sous-tendent l’évolution des populations d’agents pathogènes. Le projet a pour but ultime de proposer des scénarios de gestion des résistances innovants et pertinents car fondés sur la biologie des pathosystèmes étudiés et la prise en compte des rétro-actions entre dynamique épidémique et évolution moléculaire.

Objectifs de la thèse :

Nous proposons donc un projet intrinsèquement pluridisciplinaire associant expérimentation en phytopathologie moléculaire et modélisation démo-génétique. Nous ancrons ce projet de thèse sur le pathosystème du phoma du colza pour lequel il existe à la fois une bonne connaissance des bases moléculaires des interactions et un suivi temporel des populations d’agents pathogènes [2]. Autre originalité, nous prendrons en compte les interactions non-conventionnelles qui ont été décrites sur ce pathosystème [3].

L’objectif central de cette thèse est de retracer les dynamiques démographiques et d’adaptation des populations de Leptosphaeria maculans lors des contournements successifs de résistances des plantes. Ces analyses seront basées sur plusieurs travaux précédents de l’équipe d’accueil nancéenne [4-5] qui ont permis d’inférer le scénario évolutif lors d’un évènement majeur de contournement des résistances. Cette thèse visera à associer modélisation en génétique des populations et caractérisation expérimentales par les outils de la biologie moléculaire en ciblant à la fois des loci neutres et d’avirulence pour explorer et retracer les trajectoires évolutives des populations d’agent pathogène. Le curseur entre modélisation et expérimentation pourra être adapté selon les compétences et motivations du/de la doctorant.e. Le travail doctoral viendra conforter le consortium du projet Endurance et s’articulera avec les autres recrutements envisagés lors du projet.

La personne recrutée aura ainsi l’opportunité de se former à l’interface entre caractérisations moléculaires et analyses de trajectoires évolutives au sein d’un consortium riche et dynamique de chercheur et chercheuses qui s’intéressent à la durabilité des résistances des plantes.

Références :

[1] Saubin, M., Louet, C., Bousset, L., Fabre, F., Frey, P., Fudal, I., Grognard, F., Hamelin, F., Mailleret, L., Stoeckel, S., Touzeau, S., Petre, B., & Halkett, F. (2023). Improving sustainable crop protection using population genetics concepts. Molecular Ecology, 32(10), 2461–2471. https://doi.org/10.1111/mec.16634

[2] Balesdent, M.-H., Gautier, A., Plissonneau, C., Le Meur, L., Loiseau, A., Leflon, M., Carpezat, J., Pinochet, X., & Rouxel, T. (2022). Twenty Years of Leptosphaeria maculans Population Survey in France Suggests Pyramiding Rlm3 and Rlm7 in Rapeseed Is a Risky Resistance Management Strategy. Phytopathology®, 112(10), 2126–2137. https://doi.org/10.1094/PHYTO-04-22-0108-R

[3] Lazar, N., Mesarich, C. H., Petit-Houdenot, Y., Talbi, N., Sierra-Gallay, I. L. de la, Zélie, E., Blondeau, K., Gracy, J., Ollivier, B., Blaise, F., Rouxel, T., Balesdent, M.-H., Idnurm, A., Tilbeurgh, H. van, & Fudal, I. (2022). A new family of structurally conserved fungal effectors displays epistatic interactions with plant resistance proteins. PLOS Pathogens, 18(7), e1010664. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1010664

[4] Louet, C., Saubin, M., Andrieux, A., Persoons, A., Gorse, M., Pétrowski, J., Fabre, B., De Mita, S., Duplessis, S., Frey, P., & Halkett, F. (2023). A point mutation and large deletion at the candidate avirulence locus AvrMlp7 in the poplar rust fungus correlate with poplar RMlp7 resistance breakdown. Molecular Ecology, 32(10), 2472–2483. https://doi.org/10.1111/mec.16294

[5] Saubin, M., Tellier, A., Stoeckel, S., Andrieux, A., & Halkett, F. (2023). Approximate Bayesian Computation applied to time series of population genetic data disentangles rapid genetic changes and demographic variations in a pathogen population. Molecular Ecology, mec.16965. https://doi.org/10.1111/mec.16965


 

Séjours de moyenne durée à envisager dans les équipes partenaires du projet et notamment BIOGER et ISA.

Formations et compétences recherchées

Master/Ingénieur (Bac+5)

Nous recherchons un·e étudiant·e  avec une formation initiale solide en génétique, génétique des populations et biostatistiques, par exemple issu·e d’un parcours Biologie Ecologie et Evolution. Idéalement, cette personne aura un goût pour la modélisation et les approches conceptuelles. Une expérience dans le domaine de la phytopathologie serait un plus, mais n’est pas obligatoire. Pour mener à bien ce projet plurisdiciplinaire et incluant un encadrement multiple et à distance, une curiosité scientifique et de bonnes qualités relationnelles sont nécessaires.

Un niveau avancé d'anglais est requis: Vous pouvez parler la langue de manière complexe, spontanée et sur des sujets variés. Bonne aptitude à la rédaction.

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

-  jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Modalités pour postuler

Votre dossier de candidature devra impérativement contenir : (1) un CV détaillé, (2) une lettre de motivation, (3) les notes de Master ou l'équivalent et une copie du diplôme si disponible, (4) deux lettres de recommandation, si possible  du responsable de Master et du tuteur de votre stage de Master.

Merci de nous faire parvenir également, si disponible, votre mémoire de stage de recherche.

Votre dossier doit être envoyé par mail à Fabien Halkett (fabien.halkett@inrae.fr) et Isabelle Fudal (isabelle.fudal@inrae.fr). La date limite de dépôt des candidatures est fixée au 1er Juillet 2024.
 


 

 

Référence de l'offre

  • Contrat : Thèse
  • Durée : 3 ans
  • Début du contrat : 01/09/2024
  • Rémunération : 2 100 € brut mensuel
  • N° de l'offre : OT-22015
  • Date limite : 01/07/2024

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