Comment les virus altèrent-ils le comportement des pucerons vecteurs en modifiant le phénotype de leurs plantes hôtes ?

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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.

L'unité de recherche INRAE 1131 SVQV étudie les relations entre les plantes et leurs pathogènes fongiques et viraux ainsi que les interactions tripartites plantes/virus/vecteurs afin de développer des solutions innovantes pour une agriculture plus respectueuse de l'environnement dans le contexte du réchauffement climatique. Les recherches menées dans l'unité sont basées sur des expertises complémentaires en entomologie, pathologie végétale, génétique, génomique et métabolomique. Vous ferez partie de l'équipe Virologie Vection qui se concentre plus spécifiquement sur (i) l'identification des facteurs impliqués dans la transmission des virus par différents vecteurs (e.g., pucerons, nématodes) et (ii) le développement de stratégies de résistance aux virus.

Environnement de travail, missions et activités

L'objectif de la thèse est d’explorer comment les virus modulent le comportement du puceron vecteur Myzus persicae en modifiant le phénotype de leur plante hôte, Arabidopsis thaliana, et de comprendre les mécanismes sous-jacents à cette manipulation. Deux virus aux modes de transmission différents ont été sélectionnés, le virus de la mosaïque du chou-fleur (CaMV) et le virus de la jaunisse du navet (TuYV), car ils sont responsables d’altérations phénotypiques et comportementales distinctes.
La thèse se déroulera en trois étapes : 
1) Au moyen d’un outil de vidéo-phénotypage à haut débit, les réponses comportementales des pucerons vecteurs (orientation, alimentation, dispersion…) seront caractérisées sur une collection d'accessions naturelles d'A. thaliana saines et infectées.
2) Avec des collaborateurs en génétique, les données de phénotypage seront exploitées pour identifier des loci fonctionnels (gènes ou régions génomiques) potentiellement impliqués dans les réponses comportementales par « Genome-Wide Association Study » (GWAS).
3) Des travaux de validation fonctionnelle (e.g., analyse du comportement alimentaire via la technique d’électro-pénétrographie, tests de choix, suivi de dispersion…) seront réalisés à partir de plantes chez lesquelles l’expression du, ou des, gène(s) candidat(s) sera dérégulée. Pour cette dernière partie, le candidat sera assisté par un(e) ingénieur(e) en biologie moléculaire pour la création ou la caractérisation du matériel biologique.

Nous recherchons un étudiant motivé par l’étude des interactions plantes-insectes, et du comportement des insectes vecteurs de virus. Ce sujet de thèse entièrement financé fait partie d'un projet ANR JCJC « PHENOMANI » (début 2025). Le candidat sélectionné bénéficiera du soutien financier de ce projet (i.e., expérimentations, formations, conférences...). Le doctorant sera basé à Colmar, supervisé par Quentin Chesnais (https://svqv.colmar.hub.inrae.fr/personnel/chesnais-quentin) et Véronique Brault (https://svqv.colmar.hub.inrae.fr/personnel/brault-veronique).

Contexte scientifique
Avec l'interdiction des pesticides en Europe et l'émergence récurrente de résistances aux insecticides, la fréquence des maladies virales transmises par les insectes dans les paysages agricoles augmente fortement. Les virus des plantes, dont plus de 75 % sont transmis par des vecteurs, sont déjà responsables de dégâts considérables en agriculture (~ un tiers des pertes), et leur impact est amené à augmenter en raison des mesures sanitaires restrictives et du changement climatique global, qui favorisent la propagation des insectes vecteurs. En outre, des études récentes ont mis en évidence que les virus peuvent modifier le comportement des vecteurs, notamment les pucerons, en influençant leur préférence, leur alimentation et leur dispersion (Mauck et al. 2012, doi : 10.1111/j.1365-2435.2012.02026.x). Ces changements comportementaux résultent de l'altération du phénotype de la plante hôte infectée (odeurs, couleurs, métabolisme, etc.) et favorisent la transmission virale, un mécanisme adaptatif connu sous le nom de « manipulation de l'hôte et du vecteur par les virus des plantes » (Mauck & Chesnais, 2020, doi : 10.1016/j.virusres.2020.197957). Certains composants viraux impliqués dans ces modifications comportementales du vecteur ont été identifiés, notamment dans notre laboratoire (e.g., Chesnais et al., 2021, doi : 10.1111/mpp.13069). En revanche, les mécanismes cellulaires et moléculaires de la plante hôte infectée responsables de cette manipulation de l’activité vectorielle restent inconnus. Une meilleure compréhension de ces interactions pourrait ouvrir la voie à de nouvelles stratégies de contrôle, visant à perturber la transmission des virus en modifiant le comportement des vecteurs.
 

Formations et compétences recherchées

Master/diplôme d'ingénieur
* Formation requise : Master (ou diplôme équivalent) en écologie/évolution, entomologie ou agronomie. 
* Connaissances requises : 
- Connaissances de base sur les interactions plantes-insectes et la phytopathologie ; 
- Intérêt pour l'étude du comportement des insectes à l'aide de nouveaux outils (vidéo-phénotypage) ; 
- Bonne expérience dans le traitement des données et l'utilisation d'outils d'analyse statistique (e.g., R) ; 
- Des connaissance en virologie et/ou une expérience des techniques de biologie moléculaire (RT-PCR, clonage, VIGS, etc.) serait un plus.
* École Doctorale : ED 414 Université de Strasbourg
 

Le candidat réalisera des expériences de manière autonome dans des conditions de laboratoire contrôlées. Le candidat doit être curieux, méticuleux et avoir de bonnes capacités de communication (en français et en anglais) pour interagir efficacement avec les membres de l'équipe.

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

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation