Contrat doctoral — 2015-2018

6 mai 2015

Sujet de thèse :  Étude du phénotype étendu de l’arbre par l’analyse fonctionnelle du cortège ectomycorhizien chez différentes essences forestières sous contrainte nutritive

La thèse s’inscrit dans un projet de recherche trans-disciplinaire, supporté par l’ADEME et le Labex ARBRE. Ce projet vise à évaluer les conséquences d’une exportation massive de biomasse et de matière organique (MO) sur différentes composantes de l’écosystème forestier : fertilité des sols, biodiversité tellurique, diversité fonctionnelle des champignons ectomycorhiziens, physiologie et croissance des arbres. Par une étude du phénotype étendu de l’arbre, la thèse abordera les domaines de l’écologie microbienne, de la physiologie moléculaire et de l’écophysiologie de l’arbre. En collaboration avec différents partenaires, le projet de thèse ciblera plus particulièrement les tâches suivantes :

  • Etude de l’impact du retrait des rémanents et de la MO sur la diversité microbienne des sols par méta-barcoding (Buée et al. 2009). Ces informations seront couplées aux données édaphiques acquises par les collègues des unités BEF et EEF (L Saint-André, B. Zeller, J Levillain). Il s’agira également d’extraire de potentiels indicateurs biologiques de dys-/fonctionnement de l’écosystème.
  • Analyse fonctionnelle du complexe ectomycorhizien en lien avec la phénologie de l’arbre et en réponse à la manipulation des rémanents et des litières : (i) mesures saisonnières de traits fonctionnels du cortège ectomycorrhizien, ciblés sur la dégradation de la MO et la mobilisation des éléments du sol (Buée et al. 2007 ; Koide et al. 2013), et (ii) recherche/mesure d’indicateurs fonctionnels (in situ et en conditions contrôlées) par des approches isotopiques, transcriptomiques et métatranscriptomiques différentielles, particulièrement ciblées sur les CAZymes (Lombard et al. 2014)
  • Suivi temporel de la croissance racinaire et étude des effets de l’exportation de MO sur la physiologie de l’arbre : gestion des réserves C / N et capacités de remobilisation au sein des organes pérenne : analyses biochimiques des sucres et composés azotés non structuraux en lien avec la phénologie de l’arbre (El Zein et al. 2011).

Enfin, la thèse bénéficiera d’une infrastructure originale reposant sur le réseau de placettes forestières MOS (Réseau Matière Organique des Sols), mis en place entre 2013 et 2014 par les unités BEF et IAM (INRA de Nancy), et le Plateau Technique d’EcoGénomique Fonctionnelle (PTEGF)

Le doctorant travaillera sous la direction de Marc Buée, DR INRA (HDR), UMR 1136 IAM. Il sera également co-encadré par Dominique Gérant, Maître de Conférences (HDR), UMR 1137 EEF, en particulier pour les activités liées aux études d’écophysiologie. Ces deux unités appartiennent au Laboratoire d’Excellence (Labex) ARBRE. La thèse bénéficie d’un co-financement Labex ARBRE / Région Lorraine (2015-2018).

Contact : Marc Buée (buee@nancy.inra.fr). Tél : 03 83 39 40 72.

Compétences recherchées et/ou à développer : biologie moléculaire, physiologie (arbre et micro-organismes), écologie microbienne, biostatistiques.

 

Références bibliographiques :

Buée M., Courty PE., Mignot D., Garbaye J. 2007. Soil niche effect on species diversity and catabolic activities in an ectomycorrhizal fungal community. Soil Biology and Biochemistry 39 :1947-1955

Buée M., Reich M., Murat C., Morin E., Nilsson R.H., Uroz S., Martin F. 2009. 454 pyrosequencing analyses of forest soils reveal an unexpectedly high fungal diversity. New Phytologist

El Zein R., Maillard P., Bréda N., Marchand J., Montpied P., Gerant D., 2011. Seasonal changes of C and N

non-structural compounds in the stem sapwood of adult sessile oak and beech trees. Tree Physiology, 31, 843-854.

Koide, R. T., Fernandez, C., & Malcolm, G. 2014. Determining place and process: functional traits of ectomycorrhizal fungi that affect both community structure and ecosystem function. New Phytologist, 201: 433-439

Lombard, V., Ramulu, H. G., Drula, E., Coutinho, P. M., & Henrissat, B. 2014. The carbohydrate-active enzymes database (CAZy) in 2013. Nucleic acids research, 42: D490-D495.