Conséquences du fonctionnement de l’holobionte plante-microorganismes sur les métabolites de la solution rhizosphérique et la phytodisponibilité des métaux

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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

Vous serez accueilli(e) au sein du Laboratoire Sols et Environnement (LSE, UMR 1120 Université de Lorraine - INRAE)

Vous aurez comme mission :

Tâche 1 : Les conditions contrôlées de culture d’Arabidopsis thaliana, permettant la maîtrise de la nutrition en Fe, et la mise au point d’un milieu semi-stérile ont été définies. La tâche 1 a été réalisée en amont du stage. - Tâche 2 : Cerner l’impact de la présence des microorganismes sur le transcriptome de la plante exposée ou non à une carence en fer. Arabidopsis thaliana sera cultivée en phytotron, sur substrat neutre, carencé ou non en Fe, stérile ou inoculé par une microflore tellurique inféodée à la rhizosphère d’Arabidopsis thaliana. Au temps final, les microflores rhizosphérique et endophyte seront caractérisées. Pour cela, l’ADN sera extrait puis séquencé par une méthode de métabarcoding maîtrisée par le LSE pour déterminer la diversité bactérienne. En parallèle, l’ARN de la plante sera extrait pour analyser le transcriptome par bio-informatique. L’objectif sera de déterminer les liens existants entre les gènes exprimés par la plante et la diversité bactérienne associée. - Tâche 3 : Cerner l’impact de la présence des microorganismes sur le métabolome libéré dans la rhizosphère en présence ou non d’une carence en fer. Avec le même dispositif seront collectés les métabolites libérés dans la rhizosphère, en présence ou en l’absence de microorganismes du sol et avec ou sans carence en fer. Ces métabolites seront caractérisés selon des méthodes de métabolomique non ciblées, mises au point au LSE. L’objectif sera i) de déterminer les liens existants entre les gènes exprimés par la plante et les métabolites libérés dans le substrat de culture et ii) d’identifier de potentiels ligands des métaux (Fe, Ni, et Zn). - Tâche 4 : Cerner l’impact potentiel des ligands sur la solubilité et la phytodisponibilité des métaux. Les ligands identifiés précédemment seront mis en contact avec des constituants du sol (ex. goethite) contenant du fer et des métaux en traces (Zn et Ni). Ceci permettra de mesurer une éventuelle augmentation de la solubilisation et du prélèvement par les racines des métaux en présence de ces ligands. La tâche 4 est à considérer comme une perspective attendue du stage.

1°) Etude bibliographique : synthèse des connaissances acquises et des méthodologies dans le domaine, et veille méthodologique. 2°) Mise au point d’un inoculum naturel et culture de plus de 100 plants d’Arabidopsis thaliana en conditions pseudo-stériles dans une chambre phytotronique. 3°) Evaluation des gènes exprimés par A. thaliana au niveau des feuilles par une approche de séquençage d’ARN. 4°) Evaluation des communautés de microorganismes dans le sol rhizosphérique, à l’intérieur des racines et à l’intérieur des feuilles par une approche de séquençage d’ADN. 5°) Récupérer des échantillons pour une approche de métabolomique non ciblées sur les exsudats racinaires et les plantes. 6°) Rédaction du mémoire et co-auteur d’un article pour publication scientifique.

Goût pour la biologie moléculaire, les méthodes high-techs en microbiologie et l’analyse bio-informatique. Sens de l’organisation et de la rigueur pour la gestion et le suivi de cultures de plantes.

Formations et compétences recherchées

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation