Author Archives: eric

PhD Defense: Emila Akroume

Posted on by

Emila3

“Élaboration d’un dispositif expérimental  de manipulations de matière organique sur le long terme en forêt tempérée et évaluation des impacts à très court terme des exportations sur le sol.” 

La soutenance aura lieu le vendredi 11 décembre 2015 à 13h30 dans la salle de conférence du centre INRA de Champenoux. Vous serez toutes et tous les bienvenus au pot qui suivra la soutenance.

Composition du jury:
M. Jean-Paul LACLAU, DR, UMR Eco & Sol, CIRAD Montpellier, Rapporteur
Mme Ana RINCÓN, Chercheur senior, Departamento de protección vegetal, ICA-CSIC Madrid,Rapporteur
M. Lauric CECILLON, CR, UR EMGR, IRSTEA Grenoble, Examinateur
Mme Christine DELEUZE, Chargée de R&D, ONF RDI, Pôle de Dôle, Examinateur
M. Eric GELHAYE, Pr, UMR IAM, Université de Lorraine, Examinateur
M. Marc BUEE, DR, UMR IAM, INRA Nancy, Directeur de thèse
M. Laurent SAINT-ANDRE, DR, UR BEF, INRA Nancy, Directeur de thèse
M. Bernhard ZELLER, IR, UR BEF, INRA Nancy, Directeur de thèse

Résumé

Les rémanents de coupe constituent une ressource non exploitée potentiellement utilisable à des fins énergétiques, mais aussi un compartiment essentiel pour la fertilité et la biodiversité des sols forestiers. Des études en zones tropicales ou boréales prouvent les impacts négatifs de telles pratiques sur les écosystèmes forestiers. Le réseau Matières Organiques des Sols (MOS) a été élaboré afin d’évaluer les effets à court et long terme des manipulations de matière organique sur les peuplements forestiers tempérés.Cette thèse a deux objectifs : i) élaborer la méthodologie nécessaire pour caractériser la variabilité des écosystèmes puis mettre en œuvre le dispositif expérimental national de manipulations de matière organique en tenant compte de cette variabilité et ii) décrire les impacts à très court terme des prélèvements de biomasse sur le fonctionnement des sols forestiers. Ce second objectif s’articule en deux volets: une première partie vise à évaluer l’impact de ces pratiques sylvicoles sur l’équilibre des cycles biogéochimiques et la diversité des communautés fongiques du sol in situ. Une seconde échelle d’étude, en conditions contrôlées, concerne le décryptage des interactions trophiques entre l’arbre, les champignons ectomycorhiziens associés, et les champignons lignivores au cours de la dégradation du bois. Ce premier suivi des sites du réseau MOS nous renseigne sur la réactivité à très court terme des sols forestiers en zone tempérée. L’absence de tendance claire confirme une préservation de l’équilibre des cycles sur un faible laps de temps mais permet de dégager des indicateurs fonctionnels qui semblent répondre rapidement aux perturbations. Un suivi annuel consolidera ces observations sur l’ensemble du dispositif MOS, incluant les indicateurs biologiques qui pourront être mis en évidence sur les communautés fongiques.

Abstract  

Logging residues represent a non-exploited supply which could be used for energetic purpose, but they are also a relevant compartment for forest soil fertility and biodiversity. Some studies in tropical and boreal context have highlighted the negative impacts of these practices on the forest ecosystems. The MOS network has been set up to evaluate the effects of organic matters manipulations on temperate forest stands at short and long term.This thesis has two objectives: i) to set up the methodology necessary to characterized the ecosystems’ variability and then, to implement the national experimental design of organic matter manipulation by taking into account this variability and ii) to describe the very short terms impacts of organic matter removal on the forest soil cycling. This second aim is organized into two axes: a first part evaluates the impacts of these sylvicultural practices on the biogeochemical cycles and the diversity of fungal communities. A second study ! scale, in controlled conditions, deals with the understanding of the trophic interactions between trees, ectomycorrhizal fungi and saprotrophic fungi during the wood decaying process.The absence of clear trend confirms the persistence in the soil functioning at very short term. This first monitoring permitted to identify some functional indicators. A regular monitoring will strengthen these observations by introducing some biological indicators on fungal communities.

Article: Frontiers in Microbiology

Posted on by

Comparative Analysis of secretomes from ectomycorrhizal fungi with emphasis on small-secreted proteins. C. Pellegrin, E Morin, F Martin, C Veneault-Fourrey. Frontiers inMicrobiology.10.3389/fmicb.2015.01278

 Abstract

Fungi are major players in the carbon cycle in forest ecosystems due to the wide range of interactions they have with plants either through soil degradation processes by litter decayers or biotrophic interactions with pathogenic and ectomycorrhizal symbionts. Secretion of fungal proteins mediates these interactions by allowing the fungus to interact with its environment and/or host. Ectomycorrhizal (ECM) symbiosis independently appeared several times throughout evolution and involves approximately 80% of trees. Despite extensive physiological studies on ECM symbionts, little is known about the composition and specificities of their secretomes. In this study, we used a bioinformatics pipeline to predict and analyze the secretomes of 49 fungal species, including 11 ECM fungi, wood and soil decayers and pathogenic fungi to tackle the following questions: (1) Are there differences between the secretomes of saprophytic and ECM fungi? (2) Are small-secreted proteins (SSPs) more abundant in biotrophic fungi than in saprophytic fungi? and (3) Are there SSPs shared between ECM, saprotrophic and pathogenic fungi? We showed that the number of predicted secreted proteins is similar in the surveyed species, independently of their lifestyle. The secretome from ECM fungi is characterized by a restricted number of secreted CAZymes, but their repertoires of secreted proteases and lipases are similar to those of saprotrophic fungi. Focusing on SSPs, we showed that the secretome of ECM fungi is enriched in SSPs compared with other species. Most of the SSPs are coded by orphan genes with no known PFAM domain or similarities to known sequences in databases. Finally, based on the clustering analysis, we identified shared- and lifestyle-specific SSPs between saprotrophic and ECM fungi. The presence of SSPs is not limited to fungi interacting with living plants as the genome of saprotrophic fungi also code for numerous SSPs. ECM fungi shared lifestyle-specific SSPs likely involved in symbiosis that are good candidates for further functional analyses.

Programme André Mazon

Posted on by

L’Ambassade de France en Russie a le plaisir de vous annoncer le lancement de la 2ème édition du Programme André Mazon.

Le programme « André Mazon » s’insère dans la politique de coopération en matière d’enseignement supérieur et de recherche de l’Ambassade de France en Fédération de Russie. Il vient compléter les différents dispositifs mis en œuvre par l’ambassade (Metchnikov, Vernadski, Lavrentiev, Lamé, …).

Pour sa deuxième année d’existence, « André Mazon » finance des missions ou invitations entre la France et la Russie, de courte durée (cinq jours maximum), de personnels d’institutions publiques ou privées. Il concerne tous les champs disciplinaires.

Priorité sera donnée à des visites exploratoires concernant de nouveaux partenariats structurants (ex. : mobilité étudiante et enseignante, doubles diplômes, laboratoires miroirs, recherche collaborative) qui pourraient s’insérer dans des mécanismes de soutien français (CNRS, ANR, programmes régionaux, etc.), russes (programmes fédéraux ciblés, instruments du programme 5/100, etc.), européens (Erasmus+, Horizon 2020…) ou autres (Belmont …). Les participations à des congrès, colloques, écoles d’été ne sont donc pas éligibles (cf. les programmes Acces ou Parceco pour ce genre de demandes).

« André Mazon » prend en charge tout ou partie des frais de transport et de séjour. Les candidatures à « André Mazon » sont soumises uniquement par voie électronique au moyen des documents joints, en français ou en russe.

Ce programme comprend deux appels :

Date limite de réception du premier appel : 29 janvier 2016 (minuit heure de Moscou)
Date limite de réception du second appel : 10 juin 2016 (minuit heure de Moscou)

Merci d’adresser vos fiches d’évaluation à programme.andre.mazon@gmail.com

Article: Frontiers in Plant science

Posted on by

Effector-mining in the poplar rust fungus Melampsora larici populina secretome. C Lorrain, A Hecker, S Duplessis. Frontiers in Plant Science 6, 1051

Abstract

The poplar leaf rust fungus, Melampsora larici-populina has been established as a tree-microbe interaction model. Understanding the molecular mechanisms controlling infection by pathogens appears essential for durable management of tree plantations. In biotrophic plant parasites, effectors are known to condition host cell colonization. Thus, investigation of candidate secreted effector proteins is a major goal in the poplar-poplar rust interaction. Unlike oomycetes, fungal effectors do not share conserved motifs and candidate prediction relies on a set of a priori criteria established from reported bona fide effectors. Secretome prediction, genome-wide analysis of gene families and transcriptomics of M. larici-populina have led to catalogues of more than a thousand secreted proteins. Automatized effector mining pipelines hold great promise for rapid and systematic identification and prioritization of candidate secreted effector proteins for functional characterization. In this review, we report on and discuss the current status of the poplar rust fungus secretome and prediction of candidate effectors in this species.

PhD Defense: Antoine Persoons

Posted on by

these_Antoine_Persoons

Les contournements de résistance par Melampsora larici-populina, l’agent de la rouille du peuplier : impact démographique et déterminisme génétique

Jury de thèse :
Martin LASCOUX Professeur, Université d’Uppsala, Rapporteur
Christophe LEMAIRE, Maitre de Conférence, Université d’Angers, Rapporteur
Éric GELHAYE, Professeur, Université de Lorraine, Examinateur
Pierre GLADIEUX, Chargé de recherche, INRA Montpellier, Examinateur
Sébastien DUPLESSIS, Directeur de recherche, INRA Nancy, Directeur de thèse
Stéphane DE MITA, Chargé de recherche, INRA Nancy, Co-Directeur
Membre invité : Fabien HALKETT, Chargé de recherche, INRA Nancy, Co-Directeur

Résumé: Melampsora larici-populina est un champignon pathogène responsable de la rouille foliaire sur les peupliers, causant de graves dommages dans les plantations du monde entier. Presque toutes les résistances des peupliers déployées en France ont été contournées et l’événement majeur est survenu en 1994 avec le contournement de la résistance R7 largement déployée en populiculture. Dans le but d’identifier des gènes candidats liés à la pathogénicité, j’ai mené une étude de génomique comparative basée sur le séquençage de 15 isolats. Cette analyse a mis à jour des patrons de polymorphisme corrélés à la distribution des virulences au sein des isolats tout en révélant la nécessité d’une étude populationnelle. Pour se faire, une étude de génétique des population basée sur le génotypage de 600 isolats de M. larici-populina échantillonnés de 1992 à 2012 a été conduite. Cette analyse m’a permis de décrire l’histoire démographique des populations de M. larici-populina et de documenter l’impact majeur du contournement de la R7 sur la structure des populations. Enfin, j’ai mené une analyse de génomique des populations afin d’obtenir un scenario démographique décrivant les liens historiques entre les populations et d’identifier les régions sous sélection. Cette analyse est basée sur le séquençage en Illumina de 86 isolats répartis en quatre populations clés mises en évidence par l’analyse de la structure génétique des populations. Plus de 1 000 000 positions polymorphes ont été identifiées. Un scenario fiable a été identifié par ABC à partir duquel les enveloppes de confiance des indices de génétique des populations ont été mesurées. L’analyse du génome scan qui a été réalisée sur les 86 génomes en utilisant ces mêmes indices a révélée 20 régions génomiques contenant 14 gènes candidats potentiellement impliquées dans le contournement de la R7.
Mots clés: champignon phytopathogène, coévolution, génétique des populations, scan génomiqueAbstract: Melampsora larici-populina is a pathogenic fungus responsible of poplar leaf rust, causing severe damages in plantations worldwide. Almost all poplar resistances deployed so far in France have been overcome and a major event that occurred in 1994 with the breakdown of resistance R7 mostly used in poplar cultivation. In order to identify candidate genes linked to pathogenicity, I conducted a comparative genomics study based on the sequencing of 15 isolates. This analysis revealed polymorphism patterns correlated to the distribution of virulences among isolates while the necessity of a population genetics study. I then analyzed the genetic structure of a comprehensive collection of 600 isolates of M. larici-populina sampled from 1992 to 2012. This analysis demonstrated the major impact of the R7 breakdown on populations. Finally, I conducted a population genomics analysis to obtain a demographic scenario describing the historical links between populations and to identify genomic regions under selection. This analysis is based on the Illumina sequencing of 86 isolates in four key populations identified by the population genetic analysis. Over 1,000,000 polymorphic positions were identified. The best demographic scenario was assessed using Approximate Bayesian Computation algorithms based on coalescent simulations. Using this demographic scenario, I computed the confidence interval of several population genetic indices. This genome scan analysis was performed on the 86 genomes using this same indices and revealed 20 genomic regions containing 14 avirulence 7 candidate genes.

Key words: phytopathogenetic fungus, coevolution, population genetics, genome scan

AAP chimie du végétal/Matériaux biosourcés

Posted on by

Cet Appel à projets (AAP) a pour objectif de financer des projets de démonstrateurs et briques technologiques dans le domaine de la chimie du végétal et des matériaux biosourcés, afin de permettre le développement de ces filières. Les projets ciblés devront :

  • contribuer à mettre sur le marché de nouveaux produits biosourcés compétitifs et écoconçus. Les produits développés devront présenter des bilans énergétiques (dont émissions de gaz à effet de serre) et environnementaux avantageux par rapport à des solutions de référence ainsi que des arguments montrant leur compatibilité avec le modèle de l’économie circulaire. Les projets seront soumis à une analyse d’écoconditionnalité.
  • être portés par des entreprises capables d’industrialiser ou de commercialiser, à terme, les technologies ou produits développés dans le cadre du projet, telles que des chimistes, des papetiers, des agro-industriels ou des équipementiers.
  • viser préférentiellement la valorisation de biomasses produites sur le territoire national (métropole et DOM COM).

Les biomasses ciblées sont les suivantes :

  • Biomasses résiduelles et coproduits industriels (fraction fermentescible des ordures ménagères, coproduits des agro-industries et des papeteries…),
    Coproduits agricoles et forestiers,
  • Microalgues produites sur des terres non-agricoles et dont la production est couplée à la valorisation d’effluents industriels ou urbains (bioremédiation, recyclage du CO2…),
  • Plantes à fibres à usage industriel (lin, chanvre…),
  • Productions agricoles céréalières, oléagineuses et sucrières.

Les projets devront présenter des éléments détaillés concernant les biomasses utilisées : gisement disponible, plan d’approvisionnement, usages existants et conflits d’usages potentiels, respect des critères de durabilité de production de la biomasse.

Une attention particulière sera apportée aux projets structurants :

couvrant plusieurs étapes de la chaîne de valeur, de la production de la ressource à la formulation et/ou la mise en œuvre des produits finis,
s’inscrivant dans une logique territoriale. Les projets devront notamment intégrer la problématique de l’approvisionnement en biomasse avec une logistique de transport réduite et favoriser les synergies entre les acteurs du territoire (compétences, utilités…).

Clôture intermédiaire 1 : 25 février 2016
Clôture intermédiaire 2 : 6 juin 2016
Clôture intermédiaire 3 : 17 octobre 2016

Clôture finale : 13 février 2017

https://appelsaprojets.ademe.fr/aap/AAP%20Chimie2015-126

Article: Trends in Microbiology

Posted on by

The Mineralosphere Concept: Mineralogical Control of the Distribution and Function of Mineral-associated Bacterial Communities. S. Uroz, L. Kelly, MP Turpault, C Lepleux, P Frey-Klett

Abstract

Soil is composed of a mosaic of different rocks and minerals, usually considered as an inert substrata for microbial colonization. However, recent findings suggest that minerals, in soils and elsewhere, favour the development of specific microbial communities according to their mineralogy, nutritive content, and weatherability. Based upon recent studies, we highlight how bacterial communities are distributed on the surface of, and in close proximity to, minerals. We also consider the potential role of the mineral-associated bacterial communities in mineral weathering and nutrient cycling in soils, with a specific focus on nutrient-poor and acidic forest ecosystems. We propose to define this microbial habitat as the mineralosphere, where key drivers of the microbial communities are the physicochemical properties of the minerals.

Trends

Rocks and minerals vary in their chemical composition, weatherability, and distribution.

Rocks and minerals support the development of life and especially of complex bacterial communities, capable of weathering minerals.

Is colonization of rocks and minerals by bacteria a random or a controlled process?

Several studies suggest that physicochemical properties of minerals and rocks determine mineral colonization by bacteria, supporting the definition of the mineralosphere concept.

Parallels can be made between the rhizosphere effect on bacterial communities and the mineralosphere effect proposed here.

Article: New phytologist

Posted on by

Ectomycorrhizal fungi decompose soil organic matter using oxidative mechanisms adapted from saprotrophic ancestors. F Shah, C Nicolás, J Bentzer, M Ellström, M Smits, F Rineau, B Canbäck, … New Phytologist

Summary

  • Ectomycorrhizal fungi are thought to have a key role in mobilizing organic nitrogen that is trapped in soil organic matter (SOM). However, the extent to which ectomycorrhizal fungi decompose SOM and the mechanism by which they do so remain unclear, considering that they have lost many genes encoding lignocellulose-degrading enzymes that are present in their saprotrophic ancestors.
  • Spectroscopic analyses and transcriptome profiling were used to examine the mechanisms by which five species of ectomycorrhizal fungi, representing at least four origins of symbiosis, decompose SOM extracted from forest soils.
  • In the presence of glucose and when acquiring nitrogen, all species converted the organic matter in the SOM extract using oxidative mechanisms. The transcriptome expressed during oxidative decomposition has diverged over evolutionary time. Each species expressed a different set of transcripts encoding proteins associated with oxidation of lignocellulose by saprotrophic fungi. The decomposition ‘toolbox’ has diverged through differences in the regulation of orthologous genes, the formation of new genes by gene duplications, and the recruitment of genes from diverse but functionally similar enzyme families.
  • The capacity to oxidize SOM appears to be common among ectomycorrhizal fungi. We propose that the ancestral decay mechanisms used primarily to obtain carbon have been adapted in symbiosis to scavenge nutrients instead.

Article: Plant and soil

Posted on by

Study of nitrogen and carbon transfer from soil organic matter to Tuber melanosporum mycorrhizas and ascocarps using 15N and 13C soil labelling and whole-genome oligoarrays F Le Tacon, B Zeller, C Plain, C Hossann, C Bréchet, F Martin, A Kohler, … Plant and Soil 395 (1-2), 351-373

Abstract

Background and aims

We previously showed by 13CO2 host labelling that almost all of the constitutive carbon allocated to the truffles originated from the host. The objective of this present work was to determine the putative capacity of T. melanosporum ectomycorrhizas and ascocarps to use soil carbon and to uptake or assimilate soil nitrate.

Methods

The current investigation involved 13C and 15N soil labelling by incorporating labelled leaf litter and expression of genes involved in carbon and nitrogen metabolism in ascocarps and ectomycorrhizas.

Results

The ascocarps harvested in the labelled plots were highly enriched in 15N but were almost never enriched in 13C. The main source of soil mineral nitrogen was nitrate. A nitrate transporter, one nitrate reductase and a nitrite reductase were well expressed in ectomycorrhizas. Several genes involved in aminoacid synthesis or in transamination processes were also well expressed in ectomycorrhizas. No nitrate transporter was expressed in ascocarps where the CAZyme genes upregulated were mainly Glycosyltransferases involved in saccharide transfer.

Conclusion

Ascocarps did not exhibit saprotrophic capacity for C, supporting previous results from 13CO2 host labelling showing that C is provided by the host tree. The 15N present in the ascocarps after soil labelling is supplied as ammonium or aminoacids by the ectomycorrhizas, which are able to uptake, reduce and metabolize nitrate.

France-Stanford Center for Interdisciplinary Studies

Posted on by

The France-Stanford Center for Interdisciplinary Studies is pleased to announce the following call for proposals/applications for 2016-2017:

FSCIS Collaborative Projects

Deadline for applications: March 15, 2016.

Funding: up to $15,000.

Eligibility: Stanford scholars/scholars affiliated with a French institution.

More information: http://francestanford.stanford.edu/collaborative_projects

 

FSCIS Conferences

Deadline for applications: March 15, 2016

Eligibility: Stanford scholars/scholars affiliated with a French institution.

More information: http://francestanford.stanford.edu/conferences

 

FSCIS Undergraduate Fellowship

Deadline for applications: February 1, 2016.

Funding: up to $7,000.

Eligibility: Stanford Undergraduate Students.

More information: http://francestanford.stanford.edu/fellowships/undergraduate

 

FSCIS Visiting Student Researcher Fellowship

Deadline for applications: March 15, 2016.

Funding: up to $7,000

Eligibility: Stanford graduate students/Graduate students affiliated with a French Institution.

More information: http://francestanford.stanford.edu/fellowships/visiting_student_researcher

 

FSCIS Visiting Junior Scholar Fellowship

Deadline for applications: March 15, 2016.

Funding: up to $7,000.

Eligibility: Junior Scholars/Postdocs/PhD candidates

More information: http://francestanford.stanford.edu/fellowships/visiting_junior_scholar

 

Questions can be directed to the Center’s Director, Amalia Kessler (akessler@law.stanford.edu) or the Program Coordinator, Isabelle Collignon (isabelle@stanford.edu)