Stage M2 : Interactions interspécifiques entre pucerons : conséquences comportementales et implications pour la transmission virale

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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

Contexte et Objectifs
En Europe, l’interdiction progressive des pesticides et l’apparition de résistances aux insecticides favorisent l’augmentation des maladies virales transmises par les insectes dans les agroécosystèmes. Plus de 75 % des virus de plantes sont véhiculés par des insectes vecteurs, responsables d’environ un tiers des pertes agricoles mondiales. Ces problématiques sont amplifiées par le changement climatique, qui favorise la survie et la dispersion des vecteurs.
La betterave à sucre illustre bien ces enjeux : depuis l’interdiction des néonicotinoïdes, les épidémies de jaunisse virale se multiplient. Cette jaunisse est causée par plusieurs virus transmis par des pucerons, notamment Myzus persicae (puceron vert du pêcher) et Aphis fabae (puceron noir de la fève). Si les deux espèces infestent la betterave, leurs relations à la plante diffèrent : A. fabae s’y installe durablement, tandis que M. persicae, bien que ne colonisant pas la plante de façon stable, est reconnu comme le principal vecteur des virus responsables de la jaunisse.
La coexistence de ces deux espèces soulève une question clé : la présence préalable d’une espèce colonisatrice influence-t-elle le comportement de l’autre espèce, et donc indirectement la dynamique de transmission virale ? Des travaux sur des modèles proches ont montré que des pré-infestations con- ou hétérospécifiques pouvaient modifier les comportements de « probing » (piqures tests), d’alimentation et d’installation des pucerons (ten Broeke et al. 2017, 10.1007/s11829-017-9530-8), ainsi que certains traits physiologiques (survie, reproduction) (Messina et al. 2002, 10.1046/j.1570-7458.2002.00956.x). Toutefois, leurs implications pour les dynamiques de transmission virale restent encore mal comprises.

Le/La stagiaire utilisera un système de vidéo-phénotypage permettant le suivi des comportements des pucerons sur disques foliaires placés en plaques multi-puits. Dans un second temps, il/elle pourra contribuer à l’adaptation du dispositif pour travailler sur des feuilles entières, voire sur des plantes entières, afin de se rapprocher de conditions plus réalistes et de tester la robustesse des résultats obtenus.
Les expériences consisteront à :
* Mettre en place expérimentalement des combinaisons de pré-infestation mono- et bi-spécifiques, en variant les densités et les ordres d’arrivée.
* Enregistrer des vidéos de ces expériences, les analyser et reconstruire les déplacements et comportements à l’aide d’un pipeline d’intelligence artificielle de suivi multi-objets (TrichTrack ; Pani et al. 2021, 10.1109/AVSS52988.2021.9663814 ; en collaboration avec l’ISA de Sophia Antipolis).
* Analyser statistiquement les données générées afin de comparer les mouvements et les comportements de dispersion/installation entre modalités. 
* (Optionnel) Réaliser des enregistrements EPG (Electrical Penetration Graph) pour analyser le comportement alimentaire de M. persicae sur des plantes pré-infestées par A. fabae et/ou des conspécifiques, et évaluer leur succès de transmission.
 

Objectifs du stage
* Évaluer l’impact de la présence d’une espèce de puceron (pré-infestation) sur les réponses comportementales de l’autre.
* Étudier l’effet des densités relatives et de l’ordre d’arrivée des pucerons sur ces interactions.
* Contribuer à une meilleure compréhension des interactions plantes–insectes et des mécanismes comportementaux modulant les risques épidémiques en cultures.
 

Un séjour de quelques jours est également prévu à l’Institut Sophia Agrobiotech (Sophia-Antipolis) afin de vous former aux méthodes d’annotation et d’analyse automatique de vidéos par intelligence artificielle.
 

Formations et compétences recherchées

• Formation recommandée : Étudiant·e en Master 2 ou Ingénieur.e Agronome à la recherche d’un stage de fin d’études (écologie, entomologie, éthologie, ou disciplines proches).
• Intérêt marqué pour la biologie/écologie des interactions plantes-insectes.
• Bonnes compétences expérimentales (travail en conditions contrôlées, manipulation d’insectes…).
• Attrait pour et/ou familiarité avec l’analyse de données comportementales (vidéos, trajectoires...) et leur traitement statistique (R, Python ou équivalents).?
• Autonomie, rigueur et goût pour le travail en 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