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Dernière mise à jour : Mai 2018

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UMR PIAF

UMR PIAF

Thèses PIAF

Sujets de thèse 2020 :

L’Ecole Doctorale des Sciences de la Vie, Santé, Agronomie, Environnement ouvre des sujets de thèse au concours 2020. L'ensemble des sujets, ainsi que les modalités du concours se trouvent sur le site de l'école doctorale.

 

Le PIAF a 4 sujets de recherches retenus pour 2020 :

  • Contribution des stocks d’eau de l’arbre aux mécanismes de survie en situation de sécheresse sévère.

UMR INRA-547 PIAF, Université Clermont Auvergne

Directeur de thèse : Stephane Herbette (MCU-HDR)(UCA) Stephane.herbette@uca.fr

Les modèles climatiques prévoient une augmentation de l’intensité et de la fréquence des sécheresses extrêmes, mais on connaît mal les réponses des arbres à ces événements. On sait que l’arbre meurt au-delà d’un niveau d’embolie du xylème qui résulte d’événements de cavitation (vaporisation de la sève), lors de sécheresse sévère. La sureté hydraulique de l’arbre est donc un élément clé de sa survie et l’enjeu scientifique est de cerner la contribution des traits de sureté hydraulique dans la résistance à la sécheresse des arbres et dans leur capacité à s’adapter et/ou s’acclimater au climat futur. Des travaux récents ont mis en évidence un rôle critique des stocks d’eau des branches dans la résilience de plants soumis à une sécheresse.

L’objectif principal de la thèse sera d’évaluer le rôle des stocks d’eau de l’arbre dans sa résistance aux sécheresses et dans les processus d’acclimatation et d’adaptation de l’arbre. Les développements méthodologiques originaux (microtomographie à rayons-X, dendromètres pépiPIAF, …) et le modèle SurEau développé au sein de l’équipe seront valorisés pour ce travail. Il s’agira de caractériser la dynamique de mobilisation des stocks d’eau chez diverses espèces lors d’une sécheresse extrême, et sa plasticité environnementale chez le peuplier. Les travaux permettront d’identifier les mécanismes sous-jacents, les réservoirs et les structures déterminantes.

Martin-StPaul  et al. 2017. Plants resistance to drought depends on timely stomata closure. Ecol. Lett. 20: 1437-1447

Lamacque et al. 2019. Drought-induced mortality: stem diameter variation reveals a point of no-return in lavender species. BioRxiv, 848879.

 

 

  • Etude de la dynamique de la réponse transcriptionnelle du Peuplier noir à une carence hydrique

UMR INRA-547 PIAF, Université Clermont Auvergne

Directeur de thèse : Philippe Label (DR2, INRAE) philippe.label@inrae.fr

Co-encadrement : Aurélie Gousset-Dupont (UCA) Aurelie.Gousset@uca.fr et Boris Fumanal (UCA) Boris.Fumanal@uca.fr

Les modélisations des changements climatiques à venir prédisent un réchauffement global en Europe occidentale associé à une augmentation de la fréquence et de la sévérité d’événements climatiques extrêmes. Dans ce contexte, l'exploration de la réponse des végétaux face à la carence hydrique prend toute son importance en termes de maintien de production voire de survie des individus dans leur aire naturelle.

Le peuplier noir, est un modèle d’étude des végétaux ligneux par la communauté scientifique (croissance rapide, génome séquencé et annoté, etc.). Une première étude réalisée à l’UMR PIAF sur différents génotypes de peupliers noirs contrastés (stratégie tolérante ou évitante) a permis d’identifier et d’analyser le rôle de la plasticité physiologique en lien avec leur stratégie de réponse à la sécheresse. L’objectif de cette thèse est de mettre en évidence le réseau de régulations transcriptionnelles des gènes impliqués dans la réponse du peuplier noir à la sécheresse. Pour cela, une analyse transcriptomique des ARN et microARN en cinétique sera réalisée sur des feuilles de peupliers noirs de stratégies contrastées soumis à une carence hydrique progressive. Une attention particulière sera portée au réseau de régulation des gènes codant les aquaporines et à la localisation tissulaire de l’expression des gènes candidats. Cette étude permettra in fine de décrypter les mécanismes moléculaires clés de la réponse des arbres à la sécheresse.

Garavillon-Tournayre et al.2018. Integrated drought responses of black poplar: How important is phenotypic plasticity? Physiol. Plant.163(1):30-44

 

  • Mécanismes sous-jacents à la décourbure autotropique des organes en croissance secondaire

Directeur de thèse : Nathalie Leblanc-Fournier (MCU-HDR) nathalie.leblanc@uca.fr,

co-endrante Mélanie Decourteix Volle (MCU) Melanie.DECOURTEIX@uca.fr

Dans un contexte de changement climatique où la fréquence et la violence des tempêtes pourraient augmenter, il apparaît crucial d’étudier la résilience des espèces végétales aux perturbations impactant leur port érigé. Les implications de ces phénomènes sur la production de bois nous imposent d’acquérir une meilleure connaissance du contrôle postural actif chez les arbres, ce que nous proposons de réaliser grâce à ce projet de thèse. La force et l’originalité du projet réside dans la capacité de l’équipe MECA (UMR PIAF) à caractériser l’ensemble de la cinématique du redressement gravitropique en décorrélant (i) gravitropisme et phototropisme, (ii) graviperception et proprioception. Le projet de thèse a pour objectif d’accroître notre connaissance du rôle de la proprioception dans le redressement des organes en croissance secondaire. Nous nous proposons donc ici de caractériser et d’élucider les mécanismes (sensibilité, nature du moteur et acteurs moléculaires) expliquant la décourbure autotropique des organes en croissance secondaire. Chez les espèces ligneuses, un des enjeux de la sélection vise à accélérer les sorties variétales, notamment au moyen de la sélection génomique. L’élucidation des mécanismes du contrôle postural des arbres pourrait ouvrir de nouvelles pistes pour l'amélioration génétique de la qualité du bois et de la rectitude des troncs.

Moulia B et al. (2019) Posture control in land plants: growth, position sensing, proprioception, balance, and elasticity. J Exp Bot. 70(14):3467-3494.

 

  •  Impacts de l’hétérogénéité du rayonnement et de la température au sein de la couronne foliaire sur l’allocation de l’azote foliaire.

Directeur de thèse : Philippe MALAGOLI (MCU-HDR) Philippe.MALAGOLI@uca.fr

Co-encadrant : Marc Saudreau (CR INRAE), marc.saudreau@inrae.fr

La réduction de l’utilisation des intrants aussi bien nutritionnels que phytosanitaires dans les systèmes arboricoles s’appuie sur des interventions techniques repensées. Bien que la dynamique de l’azote ait été caractérisée chez l’arbre, peu de travaux se sont intéressés au déterminisme de la distribution de cet élément au cours du cycle annuel de développement. L’objectif de la thèse sera d’établir le déterminisme de l’allocation de l’azote (issu de l’absorption et de la remobilisation des réserves) au sein de la couronne foliaire chez le pommier en lien avec la distribution du rayonnement et de la température. Par ailleurs, la réponse de la distribution de l’azote à une augmentation de la température sera aussi explorée. Les flux azotés seront quantifiés par l’utilisation du 15N, tandis que la caractérisation du micro-climat (rayonnement et de la température) à l’échelle de l’organe ainsi que celle de la croissance et du fonctionnement bénéficieront de l’expertise locale dans les mesures physiques et écophysiologiques. Les lois d’action issues de ces expérimentations alimenteront le modèle RATP, développé au PIAF.