Stage étude des interactions entre le pois et son microbiote racinaire H/F

Stage agroécologie à l’INRAE Dijon

Stage Master 2 ou fin d’études d’ingénieur : Étude des interactions entre le pois (Pisum sativum) et son microbiote racinaire en relation avec la dynamique du fer

Date limite pour postuler : 31/10/2024

Environnement de travail, missions et activités

Vous exercerez votre activité au sein de sein de l’Unité Agroécologie UMR1347 du centre de Dijon. Dans cette unité de très grande taille, votre travail sera réalisé dans l’équipe IMR (Interactions Multitrophiques dans la Rhizosphère) appartenant au pôle MICSOL (Microbiomes et fonctions écosystémiques des Sols).

Votre mission consistera à contribuer au projet de cette équipe qui vise à progresser dans la connaissance des interactions liées au fer entre le pois et les bactéries appartenant au groupe des Pseudomonas spp. fluorescents afin de promouvoir la nutrition en fer et la santé de la plante hôte. Le pois a été choisi pour son fort potentiel en agroécologie lié à sa capacité à développer des symbioses racinaires fixatrices d’azote et à la forte teneur en protéines de ses graines. Toutefois cette espèce est particulièrement sensible à certaines maladies d’origine tellurique et à la carence en fer qui peuvent occasionner des pertes de rendement. Il a été montré pour des plantes modèles (Arabidopsis, tabac) que des bactéries du genre des Pseudomonas influencent la nutrition en fer et la santé de la plante via la synthèse de sidérophores (petites molécules chélatant le fer) particuliers, les pyoverdines. Des travaux en cours au laboratoire montrent que les pyoverdines impactent également la nutrition en fer et la santé du pois.

Ainsi, la comparaison de deux variétés de pois, l’une sensible et l’autre tolérante à la carence en fer, a montré que :

• ces génotypes ont des capacités différentes à utiliser le fer apporté par les sidérophores bactériens,
• ces capacités varient de plus en fonction du type de pyoverdine.
  Un type particulier de pyoverdine a été mis en évidence pour son effet favorable à la nutrition en fer du pois tolérant à la chlorose.

Missions

Vous serez plus particulièrement en charge de :

1. Caractériser des souches de Pseudomonas spp. fluorescents isolées du microbiote du pois cultivé dans des sols différents afin de savoir si elles s’apparentent à des souches de Pseudomonas produisant des sidérophores connus, ou si leur étude pourrait permettre de décrire de nouvelles molécules. Pour cela, un gène marqueur sera amplifié par PCR pour étudier son polymorphisme par séquençage et comparer les souches étudiées à celles d’une collection de souches de référence.
2. Comparer des souches représentatives des génotypes décrits et les sidérophores qu’elles produisent pour leur capacité à limiter la croissance de microorganismes phytopathogènes afin d’identifier des organismes clés pour la phytoprotection dans le microbiote du pois.
3. Étudier in vitro, en conditions gnotobiotiques, l’influence de deux variétés de pois, l’une sensible et l’autre tolérante à la carence en fer, sur la synthèse de sidérophores bactériens.

Autour du sujet :
• Avoscan L., Lurthy T., Lherminier J., Arnould C., Wu T.-D., Guerquin-Kern J.-L., Pivato B., Lemaître J.-P., Lemanceau P., Mazurier S. (2024) Iron status and root cell morphology of Arabidopsis thaliana as modified by a bacterial ferri-siderophore. Physiologia Plantarum, 176 (1) e14223. https://doi: 10.1111/ppl.14223
• Tristan Lurthy, Barbara Pivato, Philippe Lemanceau, Sylvie Mazurier (2021). Importance of the rhizosphere microbiota in iron biofortification of plants. Frontiers in Plant Science, 11, 730, https://doi.org/10.3389/fpls.2021.744445
• Tristan Lurthy, Cécile Cantat, Christian jeudy, Philippe Declerck, Karine Gallardo, Catherine Barraud, Fanny Leroy, Alain Ourry, Philippe Lemanceau, Christophe Salon, Sylvie Mazurier (2020). Impact of bacterial siderophores on iron status and ionome in pea. Frontiers in Plant Science, 11, 730, https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00730
• Pauline Trapet, Laure Avoscan, Agnès Klinguer, Stéphanie Pateyron, Sylvie Citerne, Christian Chervin, Sylvie Mazurier, Philippe Lemanceau, David Wendehenne, Angélique Besson-Bard (2016). The Pseudomonas fluorescens siderophore pyoverdine weakens Arabidopsis thaliana defense in favor of growth in iron-deficient conditions. Plant Physiology, vol. 171 (n° 1), pp. 675-693, https://doi.org/10.1104/pp.15.01537

Formation recommandée

• Étudiant(e) en master 2 ou dernière année d’école d’ingénieur dans une formation en lien avec la microbiologie et les interactions plante-microorganismes.
• Connaissances souhaitées : microbiologie, écologie microbienne, et biologie moléculaire
• Expérience appréciée : microbiologie, biologie moléculaire
• Aptitudes recherchées : Motivation-implication, rigueur, soin et capacité d’organisation, capacité d’adaptation, curiosité et envie d’acquérir de nouvelles compétences, aptitude au travail en équipe

Modalité d’accueil et de candidature

Unité: UMR1347 Agroécologie
Site: 21000 Dijon
Stage 6 mois à gratification réglementaire (4.35€/h présence)
Début : 03/02/2025
Référence de ce stage agroécologie à Dijon : OE-161024-1
Date limite pour postuler : 31/10/2024

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