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31326 Castanet Tolosan cedex - France

Dernière mise à jour : Mai 2018

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UMR PIAF

UMR PIAF

Offres de stage

- Stage équipe MEA :

PROPOSITION DE STAGE RECHERCHE MII ou PRO ANNÉE UNIVERSITAIRE 2021-2022 :

Nom du laboratoire d’accueil :       UMR PIAF, INRAE/UCA, Clermont-Ferrand

Directeur : Bruno Moulia

 

Nom et fonction de l’encadrant : Guillaume Charrier (CR) & Nicolas Dusart (Post-doctorant)

Equipe de recherche : MEA

Date de recrutement : Janvier 2022

Durée : 6 mois

Indemnité de stage : selon la règlementation en vigueur pour 2022 soit 3,9 € par heure de stage (environ 600 €/mois)

Description du stage :

Les gelées tardives du printemps 2021 - les plus importantes dans le bassin méditerranéen européen depuis 1947 - ont été le rappel le plus récent du risque croissant de phénomènes météorologiques extrêmes aux conséquences dévastatrices pour la production agricole. Les modifications des régimes de températures annuelles induites par le changement climatique devraient contribuer à accroître la vulnérabilité des plantes aux dommages causés par le gel alors que la probabilité d’occurrence d’épisodes gélifs ne devrait pas diminuer. Par conséquent, l'incidence des dommages causés par le gel devrait augmenter au cours des prochaines décennies.  Bien que les prévisions de températures pour les avertissements agricoles sont de plus en plus précises, les dommages liés au gel sont parmi les plus difficilement prédictibles. A l’heure actuelle, les approches utilisées pour prédire les dommages gélifs sont relativement simplistes : (i) probabilité d’occurrence de gelée à une date donnée par analyse de séries temporelles de température, (ii) comparaison entre dates de débourrement et de gelées, (iii) estimation des dommages à l'aide d’un couplage entre modèle phénologique et de résistance au gel. Bien que ces méthodes soient pertinentes pour évaluer les dommages causés par le gel a posteriori, elles ne permettent pas encore de prédire les risques de manière réaliste in natura. Cette recherche aura pour objectif d’évaluer l’importance relative des facteurs liés à la phénologie, et donc la vulnérabilité des plantes au gel, et à la présence d’agents nucléant la glace à la surface des jeunes bourgeons.

Ce stage s’inscrit dans le cadre du projet Frostdefend qui cherche à intégrer des lois de réponse à la température des bourgeons et leur état de résistance au gel dans un algorithme de prédiction de la vulnérabilité au gel. Combinés aux informations relatives à la quantité d’agent nucléant (Pseudomonas syringae) la glace dans l’atmosphère et sur les plantes, cet outil devrait permettre de prédire les risques de gelées printanières sur les arbres fruitiers, et de prendre des mesures de prévention au bon moment.

Le·a stagiaire établira des lois de réponse à la température de bourgeons de variétés à précocité contrastées chez 4 espèces fruitières (citron, orange, pêcher et abricotier). En parallèle, il·elle mesurera l’activité glaçogène de la microflore épiphyte par lessivage superficiel et la température de prise en glace du méristème apical par thermographie infra-rouge. Après analyse de ses résultats, il·elle établira ainsi une caractérisation des facteurs de risque chez les espèces et variétés étudiées.

 Références dans le domaine :

  • Charrier, G., Chuine, I., Bonhomme, M., & Ameglio, T. (2018). Assessing frost damages using dynamic models in walnut trees: exposure rather than vulnerability controls frost risks. Plant, cell & environment, 41: 1008-1021.
  • Lindow, S. E., Arny, D. C., & Upper, C. D. (1978b). Distribution of ice nucleation-active bacteria on plants in nature. Applied and environmental microbiology, 36: 831-838.
  • Wisniewski, M., Fuller, M., Glenn, D.M., Gusta, L. Duman, J., & Griffith, M. (2002). “Extrinsic ice nucleation in plants - What are the factors involved and can they be manipulated?” in Plant Cold Hardiness: Gene Regulation and Genetic Engineering ed. Li, PH; Palva, ET 211-221.

PROFIL REQUIS :

  • Dernière année de Formation Supérieure BAC + 5
  • Connaissances : écophysiologie végétale, agronomie, physiologie végétale et/ou microbiologie
  • Compétences opérationnelles : Maîtrise d’outils de recueil et d’analyse de données, capacité de rédaction d’un rapport synthétique
  • Langues : Français, anglais
  • Permis de conduire : non obligatoire

Version pdf :

 

- Stage équipe Sureau :

PROPOSITION DE STAGE RECHERCHE M2 ANNÉE UNIVERSITAIRE 2021-2022 :

Host laboratory: UMR PIAF

Director: Bruno Moulia

 

Names and positions of the supervisors: José M. Torres-Ruiz (CR) - Marylou Mantova (PhD student)

Research team: Hydraulics safety and drought resistance of trees (Sureau)

Starting date: January 2022

Duration: 6 months

 

Research topic

Title: Linking hydraulic failure, cell damages and drought-induced tree mortality.

Context: Drought and associated high temperatures are now widely considered as key drivers for tree mortality. Xylem hydraulic failure is considered as the main mechanism driving drought-induced tree mortality and it occurs when, under drought conditions, tree transpiration rate increases xylem sap tension and the risk of embolism formation in the xylem conduits. As the number of embolised conduits increases, the percentage of loss in hydraulic conductance increases until the flow of water stops, provoking the desiccation of the tree tissues and, as a last resort, the death of the tree. Tree death is usually assessed by evaluating trees’ ability to recover from drought, being intrinsically linked to their capacity to maintain alive key living tissues in perennial organs, as the stem, that allow them to regrowth and resprout in favourable conditions. However, despite some thresholds for recovery from drought have been identified in terms of hydraulic failure, only a few studies have focused on evaluating the dehydration-induced damages in tree-living tissues during drought. Thus, the mechanistic links between hydraulic failure, cell damages and mortality for trees exposed to drought remain unclear.

 

Aims of the internship: The main aim will be to i) evaluate the link between hydraulic failure, cell damages and drought-induced tree mortality; and ii) its variation across species with different resistance to drought. The intern will use different microscopy and cellular techniques to evaluate cell damages during the progressive dehydration of the trees. She/He will be also familiarized with the use of dendrometers to evaluate the capacity of the trees to recover, and with different hydraulic methods to evaluate how the hydraulic functioning of the tree varies in trees exposed to drought. This internship will allow the intern to develop research work in the laboratory and to learn various techniques and methods of interest for her/his future professional development.

 

Key words: - Tree mortality – Drought – Cell damage – Microscopy – Drought resistance

References:

- Mantova et al. 2021. The interplay of hydraulic failure and cell vitality explains tree capacity to recover from drought. Physiol Plant.

- Li and Jansen. 2017. The root cambium ultrastructure during drought stress in Corylus avellana. IAWA J.

- Hammond et al. 2019 Dead or dying? Quantifying the point of no return from hydraulic failure in drought‐induced tree mortality. New Phytol

Contact: Nom : Torres-Ruiz, José M. Tél : 0443761406 Email : torresruizjm@gmail.com