“Rhizobia” have the ability to infect and establish specifically a beneficial interaction with leguminous plants. Rhizobium-Legume symbiosis communicates through molecular signalling pathways, resulting by atmospheric nitrogen-fixation thanks to the formation to root nodules, in which they house bacteria. “Rhizobia” were considered to consist of a limited number of genera in the alpha-proteobacteria sub-class. Until recently, the symbionts of legumes are being described in more and more diversified prokaryotic groups, even jumping from the alpha to the beta subclass of Proteobacteria. Beta-proteobacteria, commonly called ß-rhizobia, have shown a particular capacity to nodulate Mimosoid genera more specially Mimosa and Parapiptadenia. Some species belong to Piptadenia group, phylogenetically close to Mimosa, are an important woody leguminous tree widely distributed mainly in Brazilian biomes. In addition to their role for improving land rehabilitation and for developing sustainable agroforestry systems, they show atypical symbiotic abilities. The Piptadenia group interacts with fungi (Arbuscular Mycorrhiza, AM) and also nitrogen-fixing rhizobia. AM symbioses are more ancestral compared to rhizobia (400 and 59 My, respectively). Indeed in a preliminary study, Jesus et al. (2005) obtained nodulation of some species of the genus Piptadenia by ß-rhizobia inoculants only in the presence of AM fungi. This group has high potential to form the evolutionary link between both symbioses. On the basis of their data suggested if Piptadenia group seems to share the same specificity for ß-rhizobia and to be a new kind of plant-microbe interactions.

Les veuves noires (genre Latrodectus) constituent un groupe particulièrement bien connu, en raison de leur puissant venin neurotoxique et du fait que les femelles de certaines espèces pratiquent un cannibalisme sexuel. Cependant, malgré le nombre important d’études morphologiques qui ont porté sur ce genre, on sait au final assez peu de choses sur les relations phylogénétiques de nombreuses espèces, et le statut spécifique de plusieurs espèces reste encore ambigu. C’est potentiellement le cas pour la veuve noire de Nouvelle-Calédonie, qui est traditionnellement considérée comme appartenant à l’espèce australienne de veuve noire (L. hasseltii). De façon intéressante, on a récemment noté des différences au niveau comportemental et moléculaire entre les veuves noires australiennes et néo-calédoniennes. Il semblerait ainsi que la veuve noire de Nouvelle-Calédonie présente une agressivité moindre, avec un seul cas probable d’envenimation recensé jusqu’à maintenant en Nouvelle-Calédonie.   Plus de 20 spécimens issus de différentes localités ont été collectés en Nouvelle-Calédonie par l’équipe d’accueil (collab. Hervé JOURDAN) entre 2008 et 2010 dans le cadre du projet ANR Biodiversité BIONEOCAL. Un extra-groupe de la même famille, Steatoda capensis, a été également collecté en Nouvelle-Zélande. Tous les individus collectés ont été immédiatement préservés en alcool 95°C en prévision d’analyses moléculaires ultérieures. À ces spécimens en collection se rajoutent près de 80 spécimens dont on dispose de séquences partielles pour des gènes mitochondriaux (COI) et/ou nucléaires (ITS1 & ITS2). Le séquençage préliminaire de plusieurs individus pour le gène mitochondrial COI suggère également un certain degré de différenciation avec des spécimens australiens séquencés pour le même gène. Du fait de sa valeur emblématique nous souhaiterions donc réexaminer le statut de la veuve noire de Nouvelle-Calédonie en nous basant sur un échantillonnage exhaustif et sur des analyses de phylogénie (RaxML, BEAST) et de délimitations d’espèce moléculaire (PATHD8, R). Un des objectifs du stage sera d’obtenir des séquences pour ces trois marqueurs (COI, ITS1&2) pour tous les spécimens en collection. En incluant des données moléculaires issues d’autres études sur le genre, nous souhaiterions également approfondir les analyses qui ont été effectuées de façon à nous intéresser au tempo de la diversification du genre (approches BRC sous BEAST avec emploi de contraintes issues du registre fossile).

Le stage porte sur l’étude de la diversité et la caractérisation des bactéries symbiotiques d’Acicia spirorbis, une plante endémique de Nouvelle-calédonie voisine de l’espèce acacia solandri présente en Australie. La Nouvelle-calédonie est connue pour la diversité et la particularité de ces substrats. Acacia spirorbis est capable de croitre, de se développer et de montrer un caractère envahissant sur pratiquement tous les types de sol présents en Nouvelle-Calédonie. On le retrouve par exemple sur les calcaires coralliens soulevés en bord de mer ou à l’intérieur des terres, dans les milieux serpentiniques à la base des massifs ultrabasiques, sur les colluvions saprolitiques et latéritiques des massifs ultrabasiques jusqu’à 400 m d’altitude, sur les schertz (silice pure concrétionnée) et le sable blanc, dans des schistes, des grès, des argiles ou dans des cendres volcaniques enrichies en aluminium (îles loyautés). Elle pousse donc sur des substrats ayant une grande diversité de pH, de nature (fer sur les milieux ultramafiques, silice sur les schertz, aluminium sur cendres volcaniques, calcium sur les calcaires coralliens) et semble adaptée aux toxicités polymétalliques, aux déséquilibre du rapport Ca/Mg et aux carences diverses.

Le but de ce projet est donc de caractériser les bactéries symbiotiques (phylogénie, gènes symbiotiques) associées à Acacia spirorbis en vue d’améliorer la connaissance de cette légumineuse et de l’influence des partenaires symbiotiques bactériens sur l’adaptation de cette plante aux différents types d’habitats. Les souches bactériennes seront isolées à partir de nodules desséchés récoltées sur huit arbres de Nouvelle-Calédonie placés sur des sites d’emplacement et de substrats différents. Le gène recA de chacune des souches isolées sera séquencé afin d’établir une phylogénie. Les gènes nodA et nifH seront séquencés pour une souche de chacun des clusters établis par la phylogénie du gène recA. Le séquençage de ces trois gènes sera également effectué pour des souches symbiotiques de Serianthes calycina, une autre légumineuse endémique de Nouvelle-Calédonie afin de pouvoir les inclure dans les phylogénies établis. Ainsinous pourrons mieux appréhender le rôle mais aussi l’histoire de la symbiose rhyzobia-Acacia spirorbis.

Ce stage s’inscrit dans le cadre d’une collaboration avec l’UR IRD 072 DEEIT à Gif/Yvette. Dans le cadre du programme « foreurs de graminées » en Afrique tropicale, plus de 50000 chenilles de lépidoptères foreurs ont été collectées puis élevées à partir de la collecte de leurs plantes hôtes. Parmi ces noctuelles, les genres Busseola et Sesamia sont plus particulièrement connus car ils comprennent plusieurs ravageurs majeurs de cultures de graminées comme le maïs, le sorgho ou le riz. A ce jour, à de rares exceptions près, les espèces de ces deux genres (59 espèces pour le genre Sesamia et 16 espèces pour le genre Busseola) n’ont pas fait l’objet d’études génétiques poussées et la littérature fournit peu d’informations précises sur leur aire de répartition, leurs biotopes ou la nature de leur plantes hôtes. Cette étude vise à produire un patron phylogénétique robuste qui permettra : (1) de clarifier la systématique et les contours des espèces appartenant aux genres Busseola et Sesamia, au moyen d’approches de systématique moléculaire; (2) d’étudier l’évolution du spectre d’hôte des noctuelles foreuses; (3) de déterminer dans quelle mesure l’apparition de ces groupes de noctuelles foreuses coïncide avec l’apparition des grands biomes de savanes en Afrique à la fin de l’ère tertiaire. Dans le cadre du stage un jeu de donnée représentatif de la diversité des espèces subsahariennes des deux genres sera constitué à Gif/Yvette. Les données moléculaires obtenues seront par la suite traitées au CBGP de façon à produire un cadre phylogénétique robuste qui servira de point de départ à des analyses visant à : (1) préciser les contours de certaines espèces (analyses de délimitations d’espèce moléculaire basées sur des arbres ultramétriques) ; (2) étudier l’évolution de la spécificité d’hôte chez ces foreurs en s’appuyant sur les hypothèses phylogénétiques les plus récentes concernant les Poaceae et (3) estimer l’ancienneté des deux genres, à comparer avec l’expansion des biomes de savane ouverte à partir de -23 Ma.

SESSION  2 : GENETIQUE ET GENOMIQUE DES POPULATIONS  

Chairman : Mathieu Gauthier (CBGP)

6) Guillaume Bagnolini (CBGP) : Analyse de la variabilité de la réussite parasitaire chez les parasitoïdes Hyposoter didymator

Les insectes parasitoïdes constituent d’importants régulateurs des populations d’arthropodes souvent utilisés comme auxiliaires de lutte biologique. La réussite parasitaire chez ces espèces dépend de l’adéquation spatio-temporelle (facteurs écologiques et/ou comportementaux), physiologique et génétique entre le parasitoïde et son hôte. Pour l’Ichneumonide Hyposoter didymator, parasitoïde de plusieurs Noctuelles sur le pourtour méditerranéen, le succès du parasitisme dépend notamment de l’association à un symbionte de la famille des Polydnavirus. Ces types de virus résultent d’une association ancestrale entre un virus et un micro-hyménoptère et se retrouvent chez plus de 30000 espèces de Braconides et d’Ichneumonides. Le génome viral segmenté est transmis verticalement sous forme de provirus intégré au génome du parasitoïde. Des particules virales, renfermant un génome constitué d’une soixantaine de molécules d’ADN portant des gènes de virulence, sont produites dans des cellules ovariennes particulières et sont ensuite injectées lors de la ponte dans l’hôte. Les produits des gènes viraux y induisent des modifications physiologiques indispensables à la réussite du développement du parasitoïde. Ce stage, sous la codirection de Nathalie Volkoff (UMR DGIMI) et Denis Bourguet (CBGP) vise à répondre aux questions suivantes : (1) les populations de H. didymator font-elles toute partie de la même espèce ou sont-elles au contraire subdivisées en plusieurs taxa génétiquement différenciés? (2) ces populations – en particulier celles qui appartiennent à des taxa différents – présentent-elles des différences de traits d’histoire de vie ; notamment varient-elles dans leur capacité à parasiter et à se développer dans différentes espèces hôte ? (3) les différences de traits d’histoires de vie intra-population, inter-population et inter-taxa sont-elles corrélées à des différences de nature et/ou d’expression des facteurs de virulence ?

7) Benjamin Pélissier (UPR Bioagresseurs) : Mise en place d’un protocole expérimental pour l'étude de la génétique quantitative de la plasticité phénotypique chez Schistocerca gregaria (le criquet pélerin)

8) Hermine Alexandre (CBGP) : Adaptation and reproductive isolation genomic in the genus Ostrinia

Ecological speciation is a speciation mode particularly well-studied in phytophagous insects. In case of the genus Ostrinia, there exist around twenty species described in Eurasia; we will focus on three of them. Ostrinia nubilalis and Ostrinia furnacalis feed mainly on maize but their ranges are not overlapping: the former occurs in Western Eurasia while the latter is found in Eastern Eurasia. They both live in sympatry with Ostrinia scapulalis, feeding on dicotyledonous plants and found across Eurasia. Previous AFLP studies identified 28 candidate loci under divergent selection among the two western taxa, these loci being assumed to underlie reproductive isolation and/or feeding specialization. The same technique will be applied to the two eastern species. This will then enable us to compare the number and location of genomic regions under selection in the two a priori independent speciation events that separated the eastern and the western taxa, respectively, from O. scapulalis. It will thus improve our understanding of speciation mechanisms and help assessing how generic routes of speciation may be.

10) Jean-Emmanuel Longueville (CBGP) : Modélisation  de la variabilité génétique de marqueur microsat chez Microtus arvalis, présentation d'un modèle MultiAgent.

Contexte : le polymorphisme génétique des populations est conditionné in situ par de multiples facteurs biologiques (effectifs, natalité, mortalité, dispersion…) et environnementaux (structures paysagères, répartition des habitats favorables, …). Dans le contexte de cette dynamique multi-variée, il est délicat de hiérarchiser les poids de ces différents facteurs dans les observations. Cela est d’autant plus complexe que ces facteurs s’expriment simultanément, et le plus souvent sur plusieurs échelles (e.g., taux de mutation, comportements de dispersion, forçage environnemental). Face à ce problème, les modèles de simulation dits individus centrés peuvent apporter des éclairages utiles en permettant de représenter de façon souple des facteurs de différentes natures dans un même schéma de modélisation. Ils constituent de ce fait un formalisme adéquat pour représenter simultanément des dynamiques biologiques, paysagères, et les interactions entre les deux. Ce sujet propose de clarifier les poids relatifs de quelques-uns des facteurs impliqués dans les structures génétiques des populations de rongeurs, en simulant un cas d’étude à partir d’un modèle individu-centré. Le cas d’étude retenu est celui d’une population de campagnols des champs (Microtus arvalis) dans un paysage agricole intensif, constitué d’un patchwork de milieux pérennes ou perturbés par les cultures saisonnières (zone de 500 km2 près de Chizé, Poitou-Charentes) pour laquelle nous avons déjà décrit la structure génétique (Gauffre et al 2008, 2009). Cadrage du travail de modélisation : les populations seront représentées au niveau individuel par des objets ‘campagnols’ caractérisés par plusieurs traits de vie et dotés d’un génome simulé. La simulation au cours du temps des processus de reproduction et de dispersion dans un habitat fragmenté conduira à une dynamique des populations simulées. Les indicateurs classiques de la génétique des populations (ex : F-statistiques) pourront être calculés à partir des populations simulées. Des analyses de sensibilité seront ensuite conduites en faisant varier plusieurs facteurs pour analyser le poids des composantes biologiques (organismes) et écologiques (habitats et hétérogénéité des paysages) dans les dynamiques observées. Les résultats obtenus seront confrontés aux données déjà publiées (Gauffre et al 2008, 2009). Le modèle sera développé en Java en utilisant la plate-forme multi-agent RepastS (http://repast.sourceforge.net/). Les développements déjà réalisés dans l’équipe (exploitation de données spatialisées, librairies génétique) pourront être utilisés, des librairies existantes pourront être recherchées et adaptées pour accélérer le travail de codage.

11) Audrey Rohfritsch (CBGP) : Recherche de traces d'adaptation chez différents modèles biologiques par scan génomique (Fst outlier)

La sélection naturelle laisse des traces dans les génomes, avec notamment des baisses ou des hausses de diversités dans les régions chromosomiques concernées. Il existe de nombreux tests de sélection basés sur la détection de ces variations de diversité intra-population (Tajima, 1989 ; Fu, 1997...). Il existe également des tests de sélection basés sur la comparaison des niveaux de diversité génétique et de différenciation entre et au sein des populations (Beaumont et Nichols 1996 par exemple). Ces tests ont été largement utilisés dans le cadre de scans génomiques pour détecter des locus sous sélection. L'idée sous-jacente de ces tests est que les processus neutres comme la dérive génétique, la consanguinité, les flux de gènes... vont agir sur tout le génome alors que la sélection naturelle va cibler des parties du génome en particulier. L'idée est donc d'étudier les patrons de différenciation génétique à l'échelle du génome en comparant les Fst observés avec des valeurs simulées sous l'hypothèse de neutralité. Les locus avec des valeurs de Fst extrêmes et sortant de cette distribution sont possiblement soumis à sélection ou liés physiquement avec un locus sélectionné. Je vais ici rapidement présenter 2 cas. Le premier cas vise à détecter des traces d'adaptation chez Crassostrea gigas dans le cadre de son expansion géographique grâce à un scan génomique avec à la fois des locus AFLPs et des SNPs. Je présenterai également les résultats préliminaires d'une étude sur le transcriptome de Macoma balthica à l'aide des nouvelles technologies de séquençage haut débit (454). Dans cette étude, 3 populations ont été comparées : une en zone polluée, une en zone protégée et une dans la limite d'aire de répartition toujours dans l'optique d'identifier des signatures de sélection.

SESSION 3 : INVASION BIOLOGIQUE

Chairman : Benoît Facon (CBGP)

12) Franck Oukhouia (EBCL) : Déterminisme du succès invasif de Solanum elaeagnifolium en Grèce: Etude de traits biologiques

Solanum elaeagnifolium Cav. (Solanaceae) est une plante vivace drageonnante, nocive pour le bétail et les humains. Originaire d’Amérique subtropicale, elle a été introduite accidentellement au cours de la seconde moitié du XXème siècle dans le bassin méditerranéen. Sa dispersion rapide, notamment en Grèce, en fait un adventice problématique de certaines cultures printanières (maraîchères et céréalières) et une menace pour les espaces naturels. Les causes possibles de ce succès invasif peuvent être génétiques, environnementales mais aussi biologiques. C’est à ces dernières que nous nous intéressons dans le cadre de ce stage de Master de 1ère année. La problématique de ce travail est d’étudier si des traits d’histoire de vie associés tant à la reproduction sexuée que végétative refléteraient des changements évolutifs post-invasions génétiquement déterminés ou des réponses plastiques et phénotypiques à de nouveaux environnements. Les traits biologiques mesurés sont choisis en fonction de leur pertinence au vu de données bibliographiques existantes mais aussi de leur intérêt pour la lutte biologique. Le nombre de graines par baie, leur taille et leur poids, le taux et la vitesse de germination des graines, la viabilité des graines et la croissance végétative sont comparés entre des populations de l’aire d’origine (Texas) et d’introduction (Grèce). De plus, les mesures de taux de croissance relatifs sont complétées par des dosages de teneur en sucres libres au sein des racines. Au préalable, une formation et une habilitation à travailler en quarantaine ont été nécessaires dans la mesure où toutes les expérimentations sont conduites en quarantaine stricte. La connaissance de la biologie de la plante et notamment des traits liés à sa vigueur et à sa dispersion seront utiles pour la sélection d’ennemis naturels dans le cadre de la lutte biologique contre la morelle jaune en Grèce.

13) Alexis Rutschmann (CBGP) : Pression de propagule et succès d’invasion chez un insecte ravageur des cultures

Les invasions biologiques, dont le nombre augmente sans cesse, peuvent avoir des conséquences impressionnantes en termes écologiques, économiques et sanitaires. Les recherches menées sur ce thème se sont intensifiées depuis une vingtaine d’années notamment pour améliorer notre connaissance des déterminants du succès invasif. Il est maintenant démontré qu’un des déterminants majeurs du succès d’établissement est la pression de propagule (c’est-à-dire le nombre d’individus introduits). Les mécanismes expliquant l’importance de la pression de propagule sont de deux types : 1) écologique, une plus forte pression de propagule diminue la stochasticité démographique et environnementale ; 2) génétique, une forte pression de propagule est supposée associée à une variation génétique suffisante pour s’adapter aux nouvelles conditions du milieu. L’importance relative de ces 2 mécanismes est cependant encore rarement bien étudiée. Au cours de ce stage, l’étudiant aura l’occasion d’aborder expérimentalement cette thématique en utilisant comme modèle biologique un ravageur de cultures, l’aleurode du tabac (Bemisia tabaci). L’objectif du stage sera de réaliser, en conditions contrôlées au laboratoire, des inoculations de plantes saines par des propagules de taille et de diversité génétique contrastées (petite et grande taille, faible et forte diversité). De plus, ces inoculations seront réalisées sur 2 espèces de plantes hôtes pour lesquelles l’aleurode présente un niveau d’adaptation différent. Le succès d’établissement des 4 types de propagules sera estimé sur les 2 plantes hôtes par le nombre d’adultes présents à la génération suivante et analysé par des méthodes statistiques adéquates afin d’estimer si (i) on détecte une relation positive entre pression de propagule et succès d’établissement et (ii) cette relation repose sur un mécanisme plutôt démographique ou génétique.

14) Antoine Boullis (CSIRO) : Introduction de deux bousiers (Coléoptères) en Australie pour lutter contre la prolifération de bouses et le surdéveloppement de la mouche du désert, fléau pour le bétail local

15) Juliette Poliatz (USDA-EBCL): Apocynalypse Now, la vengeance des noctuelles : données de biologie et tests de spécificité avec Abrostola asclepiadis (Lep., Noctuidae)

Face à l’invasion désastreuse de domptes-venin (Apocynaceae) en Amérique du Nord, les entomologistes font appel à l’un de leurs meilleurs agents : la noctuelle Abrostola asclepiadis, pour qu’elle y contrôle les envahisseurs… Mais avant de lancer l’opération, la biologie, l’écologie et la spécificité de l’élue doivent être mieux connue…

Les domptes-venin, Vincetoxicum nigrum et V. rossicum (Apocynaceae), sont deux espèces de plantes indigènes d’Eurasie hautement invasives en Amérique du nord en zones prairiales et forestières. Leur impact agricultural et environnemental y est d’autant plus fort que les Vincetoxicum sont presque incontrôlables mécaniquement et/ou chimiquement, et provoquent un fort déclin de la biodiversité : i) en s’appropriant la niche écologique d’espèces végétales indigènes qu’elles concurrencent, ii) en repoussant, du fait  de leur richesse en alkanoïdes toxiques, l’herbivorie d’arthropodes indigènes, comme le papillon Monarque, dont les chenilles phytophages s’intoxiquent en les consommant.

Un programme de lutte biologique, initié en 2006 à l’USDA-ARS-EBCL, a pour vocation de rechercher et sélectionner les meilleurs agents de lutte pour envisager leur lâcher à moyen terme dans la zone envahie. Depuis 2008, un inventaire d’auxiliaires phytophages potentiels a été dressé sur les domptes-venin de France (V. nigrum, V. hirundinaria). Il s’agit aussi bien de lépidoptères (Noctuidae), de diptères, que de coléoptères. Ainsi, une chrysomèle (Chrysochus asclepiadeus) a tout d’abord été étudiée à l’EBCL, mais a présenté un trop large spectre d’hôtes puisqu’elle s’attaquait à certaines Asclepiades, hôtes du Monarque.

En 2010, une noctuelle, Abrostola asclepiadis, originaire de France et distribuée de façon lacunaire dans toute l’Europe, a fait l’objet de tests préliminaires de spécificité. L‘étude poursuivie en 2011, tentera de caractériser les traits biologiques et comportementaux de l’insecte, et poursuivra au laboratoire des tests de spécificité en conditions de choix et de non-choix, avec des domptes venin ainsi que des espèces d’asclepiades indigènes des USA.

Une modélisation climatique à l’aide du logiciel CLIMEX® est également en cours afin de repérer les zones d’implantation et d’acclimation potentielles des insectes candidats, connaissant leurs aires de répartition d’origine ainsi que leurs conditions de développement. Des résultats préliminaires montrent que contrairement à une autre noctuelle candidate, Hypena opulenta, A. asclepiadis est bien adaptée au climat de la zone envahie par les domptes venin, la zone nord-est de l’Amérique du Nord.

16) Nicolas Chagué (CBGP – LNPV) : Impact de trois plantes invasives sur les communautés végétales des habitats côtiers méditerranéens

18) Bastien Quaglietti (USDA – EBCL) : Comparaison de 2 souches d'Anagyrus pseudococci (Hymenoptera: Encyrtidae) dans le cadre de la lutte biologique contre Planococcus ficus (Homoptera: Pseudococcidae), une cochenille invasive du vignoble californien

Les cochenilles sont des ravageurs majeurs des cultures à travers le monde. Ces insectes piqueurs-suceurs causent des dégâts directs à forte densité mais également indirects, même à faible densité, de par leur rôle de vecteur d’agents pathogènes. Planococcus ficus (Hem., Pseudococcidae) est une cochenille d’origine méditerranéenne, invasive du vignoble californien. Depuis 1994, son impact se traduit par i) un affaiblissement de la vigne ii) une diminution de la qualité des raisins et iii) la transmission du virus de l’enroulement qui provoque l’affaiblissement voire la mort du végétal. La lutte chimique contre P. ficus s’étant avérée inefficace, coûteuse, et peu respectueuse de l’environnement, la lutte biologique a été privilégiée. Des explorations ont été effectuées dans le bassin méditerranéen la recherche d’ennemis naturels de P. ficus et le parasitoïde Anagyrus aff. pseudococci (Hym., Encyrtidae) a été identifié comme le meilleur agent de lutte biologique potentiel. Une souche Israélienne de ce parasitoïde a été relâchée en Californie mais sans succès, malgré les résultats positifs obtenus en milieu contrôlé. Améliorer les connaissances à propos de ce système hôte-parasitoïde est donc primordial pour permettre un contrôle efficace du ravageur. Le but de notre étude est d’évaluer l’impact de deux souches, Française et Israélienne du parasitoïde A. pseudococci sur la souche Californienne de la cochenille. Nos expériences sont menées en quarantaine sur le dernier stade larvaire des souches Californienne, français et Israélienne de P. ficus.  Pour chaque combinaison, dix cochenilles sont présentées à une femelle parasitoïde pendant une durée de 24 heures. Différents traits d’histoire de vie du parasitoïde sont mesurés afin de comparer l’impact des 2 souches sur la cochenille (taux de piqûre, taux de momification, taux d’émergence, temps de développement, sex-ratio et taille). Les résultats et leurs implications pour le programme de lutte biologique contre P. ficus dans les vignobles californiens seront décrits et discutés.

SESSION 4 : INTERACTION PLANTES-MICRO-ORGANISMES 

Chairman : Michel Lebrun (LSTM)

19) Maya Kechid (LSTM) : Implication des transporteurs de nitrate NRT2.5 et NRT2.6 dans la réponse d’Arabidopsis thaliana à la PGPR Phyllobacterium brassicacearum STM196

Les effets positifs des PGPR (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) ont été bien décrits chez différentes plantes. Cependant, les voies de signalisation impliquées dans la réponse de la plante aux PGPR restent mal connues. L’étude des modifications du transcriptome d’Arabidopsis thaliana induites par la souche bactérienne Phyllobacterium brassicacearum STM196, PGPR isolée de la rhizosphère d’une autre crucifère, le colza, a permis au groupe de Bruno Touraine d’identifier les gènes NRT2.5 et NRT2.6 comme marqueurs de l’interaction. L’objectif de mon travail est d’étudier le rôle de ces deux gènes dans la réponse d’Arabidopsis thaliana à cette PGPR. STM196 stimule la croissance des racines et des parties aériennes, induit un développement accru des racines latérales et augmente l’accumulation de nitrate. Afin d’étudier l’implication des transporteurs putatifs de nitrate NRT2.5 et NRT2.6 dans ces réponses, j’ai engagé une approche de génétique inverse en utilisant les simples mutants nrt2.5 et nrt2.6 disponibles et en générant le double mutant nrt2.5-nrt2.6. Cette étude fonctionnelle a montré que ces deux gènes sont impliqués dans la stimulation de la croissance en réponse à l’inoculation. L’analyse de l’expression des gènes de la famille NRT2 a confirmé la surexpression des gènes NRT2.5, NRT2.6 et NRT2.7 en réponse à la bactérie. D’autre part, nous avons montré que les gènes de nitrate réductase NR1 et NR2, ainsi que le gène de nitrite réductase NIR, sont réprimés par les gènes NRT2.5 et NRT2.6 en absence de la bactérie. D'autre part, l’expression des gènes NR1, NR2 et NIR est affectée par STM196, mais ces variations d'expression apparaissent elles-mêmes comme modifiées par les mutations ntr2.5 et nrt2.6. L’ensemble des résultats obtenus démontrent que les gènes NRT2.5 et NRT2.6 ont un rôle clef dans la stimulation de croissance de la plante en réponse à l’inoculation avec STM196, et ils suggèrent une relation complexe entre la régulation de la nutrition azotée et le contrôle développemental de la plante.

20) Imène Mensi (BGPI) : Identification de nouveaux mécanismes de pathogénie chez Xanthomonas albilineans, l'agent causal de l'échaudure des feuilles de la canne à sucre. 

Xanthomonas albilineans est l’agent causal de l’échaudure des feuilles de la canne à sucre. Le pathosystème canne à sucre-X. albilineans possède des caractéristiques particulières qui en font un modèle original en phytopathologie. L’annotation récente du génome de X. albilineans a permis de révéler que cette bactérie a subi une érosion importante de son génome au cours de sa spéciation. Ainsi, cette espèce bactérienne ne possède pas certains gènes communément impliqués dans la pathogénie des bactéries phytopathogènes, comme les gènes hrp par exemple. En revanche, X. albilineans possède des gènes candidats de pathogénies qui lui sont particuliers. Des travaux récents de mutagénèse aléatoire ont aussi permis d’identifier d’autres gènes candidats de pathogénie. Les objectifs de cette thèse sont d’étudier l’importance de ces gènes candidats dans la colonisation de la phyllosphère et/ou la colonisation du parenchyme caulinaire de la canne à sucre par la bactérie.

21) Rémy Melkonian (LSTM) : Comportements symbiotiques des bactéries associées à Mimosa pudica: étude de la compétitivité et de l'efficience symbiotique des Alpha et Beta protéobactéries

Les rhizobiums forment une catégorie fonctionnelle de bactéries capable d'entrer en symbiose avec les légumineuses, et sont répartis entre les sous classes des Alpha et Beta protéobactéries. Les Alpha-rhizobiums (Mesorhizobium, Azorhizobium, Brabyrhizobium, Rhizobium, Sinorhizobium) s'associent avec une grande diversité de légumineuses. Les Beta-Rhizobiums (Cupriavidus, Burkholderia) sont au contraire plus discret et n'apparaissent à ce jour qu'associés qu'aux légumineuses tropicales du genre Mimosa.

La plante hôte Mimosa pudica est l'une des seules plantes à posséder des symbiotes appartenant à la fois aux Alpha et Beta-rhizobiums. Elle constitue un modèle d'étude permettant d'explorer l'adaptation à la symbiose des Beta-rhizobiums et de la comparer aux connaissances acquises sur les modèles de symbiose par les Alpha–rhizobiums. L'adaptation à la symbiose peut se définir par la nature des interactions entre l'hôte et ses symbiotes (parasitisme, mutualisme, coopération, altruisme, tricheur). Deux grands paramètres vont nous permettre de mieux les comprendre i) la compétitivité des symbiotes et ii) leur efficacité dans l'association symbiotique. La compétitivité est la capacité d'un symbiote à induire une proportion plus importante de nodosités au sein d'une population diverse de symbiote présent dans le sol. L'efficacité est la capacité d'un symbiote à réduire le compromis entre le développement nodulaire et celui de la plante. Les études de diversité ont également permis d'observer des variations importantes dans la nature et les proportions des espèces de β-rhizobiums associées à Mimosa pudica le long de la ceinture tropicale, avec des espèces de Burkholderia dominantes en Amérique du Sud (Bontemps et al., 2010), de Cupriavidus taiwanensis dominant l'Asie et l'Océanie (Chen et al., 2003; Klonowska et al., non publié), alors qu'en Amérique centrale et en Afrique, on observe des effectifs plus variables entre ces différents genres et espèces (Barrett et al., 2006; Moulin et al., non publié).

Dans le cadre de cette thèse, nous nous proposons d’étudier la spécificité des stratégies d’infection et de la symbiose chez les β-rhizobiums, en utilisant une double approche combinant l’écologie microbienne et la génomique fonctionnelle. Nous avons réussi à ce jour, à mettre au point le cadre expérimental permettant de mesurer le caractère compétitif d'une diversité de souches et d'espèces (Burkholderia phymatum, B. tuberum, B. mimosarum, Cupriavidus taiwanensis, Rhizobium sp.) en réalisant des co inoculation en présence d'un micro-symbiote exprimant la GFP. D'autre part nous avons jugé de la variabilité intra et interspécifique en mesurant les paramètres de nodulation et de croissance de la plante en inoculant en culture pure chacune de nos 60 souches.

Les premiers résultats montrent qu'il existe différentes stratégies et comportements symbiotiques et témoignent de la complexité des interactions entre l'hôte et la population de symbiotes du sol qui lui est associée.

22) Justine Bresson (LSTM) : Rôle de la rhizobactérie Phyllobacterium brassicacearum dans la réponse d’Arabidopsis thaliana au déficit hydrique et à la température élevée

Water deficit and high temperature represent major constraints limiting plant growth and are often associated in natural conditions. The objectives of this study has been to establish the role of a plant growth promoting rhizobacteria (PGPR), Phyllobacterium brassicacearum (STM196) in Arabidopsis thaliana’s response to a water deficit regime and an air temperature increase, applied separately or combined together. Besides a reduction of plants vigour, both stresses led to specific responses, and even sometimes antagonist. While increasing temperature modified biomass investment within leaves (thickness and density were reduced) and enhanced whole-plant transpiration, drought led to stomatal density increase, and a reduction in transpiration and photosynthetic rate. Although those moderate stresses were maintained constant during the entire plant’s lifetime, they do not seem to involve typical metabolism responses to severe stresses such as those involving heat shock proteins. The interaction between plants and STM196 induced changes in the plant physiology. During water deficit, the inoculation led to a decrease in biomass and relative water content. The bacteria led also to a decrease in abscisic acid content, which was associated with an increase in whole-plant transpiration and an enhanced photosynthesis with no variation in stomatal density. These results suggest that STM196 could affect the biosynthesis and/or ABA signalling. Remarkably, most of the bacterial effects disappeared during the inhibition (chemically or genetically) of the hydrolytic enzyme of the trehalose (trehalase), showing that the effects of root colonisation by the bacteria on plant physiology could rely on this disaccharide. This work actively participates in the understanding of plant responses to abiotic stresses, and of the role of biotic interactions in these responses.

23) Waseem Muhammad (LSTM) : Effect of Ultramafic Soils on the Adaptation of Mycorrhizosphere Bacteria from the New Caledonian Ecosysytems

New Caledonian ultramafic ecosystems are considered as hotspots of biodiversity, partly because of the adaptative pressure exerted by the drastic edaphic conditions. These soils are deficient in essential elements, such as carbon, phosphorus or nitrogen, and very rich in toxic heavy metals, particularly nickel (20 g.kg-1). Consequently, intensive nickel mining activities have created severe environmental hazard:  large surfaces remain devoid of vegetation, and have altered the structure of soil microbial communities. Both plant and soil microbes play a vital role in heavy metal uptake and tolerance which can be used in the remediation of the contaminated sites. In  our study, we chose the widespread endemic Tristaniopsis species (Myrtaceae) as plant model to  explore the role of  ectomycorrhizal fungi and associated bacteria in plant adaptation to heavy metal constraints. To investigate the effect of ultramafic soils on ectomycorrhiza and mycorrhizosphere bacterial diversities as well as on the genetic determinants of resistance/adaptation of associated mycorrhizosphere bacteria, about 200 ectomycorrhizas were sampled from four different ultramafic sites (3 in Koniambo and 1 in Desmazures forest) vs two non-ultramafic ones from volcano-sedimentary soils (Arama). Molecular characterization of  ectomycorrhiza  (through partial sequencing of the ITS rRNA gene) and associated mycorrhizosphere bacteria (through16S rRNA sequencing) from these samples  showed the presence of different  fungi (mostly  Pisolithus spp., Russula spp., Boletellus spp.)  and bacterial (Burkholderia  spp., Bacillus  spp.,  Pseudomonas  spp.)  taxa which can be found in both soil types. However, the mycorrhizosphere bacteria isolated from ultramafic soils could grow in the presence of Ni up to 20 mmol L-1 and contained the cnrT and nreB genes, known to confer heavy metal tolerance, contrarily to  mycorrhizosphere bacteria isolated from non-ultramafic soils. Moreover, we found a strong positive correlation between heavy metal tolerance and P-solubilizing ability (tri-calcium-phosphate tests). Further investigation on such functional diversity of the ectomycorrhiza-mycorrhizosphere bacteria associations and its role in the adaptation of plants to ultramafic soils would help successful revegetation of mining sites in New Caledonia.

24) Antoine Juigner (BGPI) : Evolution des stratégies d’allocation des ressources chez les champignons phytopathogènes : un apport pour la compréhension de l’agressivité.

Les champignons pathogènes de plantes causent des dégâts majeurs en agriculture. Leurs capacité à contourner rapidement des moyens de lutte tel que les fongicides ou l’utilisation au champ de variétés de plantes à résistance complète (monogéniques) a nécessité de trouver d’autres moyens de contrer ces pathogènes. Une des ouvertures possibles serait la production de variétés de plantes à résistance dite partielle, c’est-à-dire pour lesquelles l’infection est possible mais les dégâts en termes de rendement sont moindres. L’hypothèse est que ce type résistance est plus durable dans le temps car non spécifique. Cependant il n’existe actuellement aucun cadre théorique permettant d’appréhender l’évolution des champignons phytopathogènes face à ce type de résistance. Notamment en ce qui concerne la capacité à contourner ces résistances. Dans cette optique il serait intéressant de considérer l’évolution de la composante quantitative de la pathogénicité plus couramment nommé agressivité. L’agressivité est un caractère complexe résultant du développement du champignon dans la plante et de l’expression de plusieurs composantes de ce dernier. Ici nous allons surtout nous intéresser au compromis évolutif qu’il existe entre allocation des ressources du champignon pour deux de ces caractéristiques, la croissance mycélienne et la production de spores. Le principal outil pour comprendre la dynamique consiste en la mise en évidence de paramètres tels que le temps de latence ainsi que la dynamique de croissance des lésions du champignon.

25) Clothilde Bonnet (LSTM) : Caractérisation histologique et moléculaire des partenaires symbiotiques du Caroubier (Ceratonia siliqua)

La mise en place des symbioses AM et fixatrices d’azote requièrent des échanges de signaux moléculaires avec la plante hôte dont certains sont partagés à la fois par les associations AM et rhizobienne. Cette observation a amené certains auteurs (Parniske, 2008) à formuler l’hypothèse d’une filiation entre ces deux types de symbiose. Selon cette théorie, les rhizobiums auraient "empreinté" les voies de signalisation mycorhizienne pour établir les formes primitives de nodulation fixatrice d'azote, l’infection mycorhizienne servant ainsi de «vecteur » à l'infection  bactérienne vers le compartiment intracellulaire. Situé évolutivement à la base de la phylogénie moléculaire des Légumineuses (Wojciechowski et al., 2004), la tribu des Césalpiniacées comprend majoritairement des espèces non nodulées, mais à mycorhizes AM. Parmi celles-ci le Caroubier (Ceratonia siliqua) est largement distribué dans la zone méditerranéenne, et en particulier au Maroc, où il est cultivé pour sa production fruitière, ses gousses étant utilisées comme gélifiant dans l’alimentation. L’objectif global est de montrer comment ces symbioses AM pourraient être le vecteur caché et nécessaire d’une association fixatrice d’azote non encore décrite en utilisant les outils histologiques et moléculaires. Pour cela, nous avons réalisé des isolements de souches bactériennes à partir de fragments racinaires stérilisés en surface. Ses souches bactériennes isolées pures ont été inoculées sur des plantes de Mimosa pudica et Macroptilium atropurpureum (légumineuses tropicales connues pour être nodulées par des bactéries fixatrices d’azote) pour tester la formation de nodules ou non. Les souches bactériennes responsables de la formation de nodules ou de renflements chez ces plantes sont caractérisées moléculairement (sur la base du gène 16S) par PCR, clonage et séquençage ainsi que les champignons (sur la base du gène 28S) dont elles sont issues.

26) Myriam Duchemin (LSTM) : Biotechnologies de la rhizosphère appliquées à l'ingénierie écologique : cas de la végétalisation des carrières 

Valorhiz développe des solutions innovantes d’ingénierie écologique via les biotechnologies, l’écologie des symbioses racinaires (rhizobium et endomycorhizes) et la mise en place de systèmes de végétalisation adaptés au milieu.

Cette ingénierie de la rhizosphère est conçue pour réaliser la réhabilitation et la végétalisation durable en milieux extrêmes tels que les carrières en fin d’exploitation ou les sols arides.

Elle est basée sur l’utilisation de couples plantes/symbiotes racinaires associés, avec un cahier des charges précis permettant de garantir les meilleurs succès des programmes de végétalisation dans une démarche de restauration écologique et peu consommatrice en intrants.

Cette technologie innovante s’inscrit dans le cadre de l’ingénierie écologique puisqu’elle valorise l’écologie des composantes biologiques de l’écosystème pour promouvoir sa restauration et gestion durable.

SESSION 5 : CHANGEMENTS GLOBAUX 

Chairman : Jacques Roy (ECOTRON)

27) Laura Brimont (UPR BSEF) : Le Coût de la Réduction des Emissions issues de la Déforestation et de la Dégradation des forêts (REDD) à travers une approche de Paiements pour Services Environnementaux à Madagascar

La REDD (Réduction des Emissions issues de la Déforestation et de la Dégradation des forêts) est le nouveau mécanisme à la mode dans les instances de négociation internationales pour réduire la déforestation dans les pays tropicaux. Basée sur le principe de compensation des efforts fournis par ces pays pour réduire la déforestation, la REDD est perçue comme un moyen d'action efficace et peu coûteux pour réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES). Cependant, cette vision de la REDD comme solution à moindre coût pour réduire les émissions de GES est sujette à critique. A travers l'analyse de la mise en œuvre des projets REDD à Madagascar, et en particulier des projets de paiements pour services environnementaux (PSE), nous posons la question du coût de la REDD à travers deux axes d'analyse. D'une part, il est nécessaire d'élargir la notion de coût aux autres coûts que les coûts d'opportunité du renoncement aux activités impactantes sur la forêt. D'autre part, l'évaluation des coûts passe par une évaluation de l'efficacité de ces mécanismes en fonction de  critères environnementaux mais aussi sociaux. Ainsi, la question de l'équité de ces mécanismes vis-à-vis des populations forestières semble primordiale dans une évaluation des projets REDD à Madagascar.

28) Fanny Gascuel (CBGP) : Rôle de la structure spatiale des populations d'hôtes dans la persistance de la peste à Madagascar: approche théorique

Le mécanisme classiquement invoqué pour expliquer la persistance de la peste dans des foyers naturels en dehors des périodes d’épidémie ou d’épizootie repose sur l’hypothèse d’un cycle sur des rongeurs sauvages ayant une réponse hétérogène à l’infection à l’échelle de la population. Les hôtes sensibles permettraient la transmission de la maladie, en développant la forte bactérémie (septicémie) nécessaire à la transmission de la maladie par les puces, alors que les individus résistants assureraient la persistance des populations de rongeurs et de vecteurs (phénomène de « dilution » des contacts entre les puces infectieuses et les hôtes sensibles). Néanmoins, peu de preuves empiriques supportent cette hypothèse. Un autre mécanisme explicatif se base sur un fonctionnement en métapopulations des hôtes, qui permettrait à certaines populations d’échapper à l’infection, et/ou à l’épidémie de s’étendre relativement lentement par rapport à la dynamique d’extinction/recolonisation des populations infectées. En lien avec cette dernière hypothèse, des études théoriques montrent que l’hétérogénéité spatiale des populations de réservoirs joue un rôle clef dans la persistance des maladies infectieuses. Le but du stage est de développer une approche théorique visant à évaluer l’importance relative de la structure spatiale des populations d’hôtes, et d’une hétérogénéité dans la réponse à la peste (présence d’individus sensibles et résistants) au sein des populations. Cette approche pourra se baser sur les données écologiques, génétiques et épidémiologiques disponibles sur les populations de rats noirs au sein des foyers de peste de Madagascar acquises par le CBGP. La partie modélisation du stage sera encadrée en collaboration avec Marc Choisy (UMR GEMI) et Florence Debarre (ISEM).

29) Ramzi Mraidi (UMR CMAEE) : Modélisation de la transmission de la maladie de Newcastle dans les systèmes avicoles pluri-espèces de Madagascar

 La maladie de Newcastle (MN) grèvent lourdement les productions aviaires malgaches,essentielles à l'alimentation et à l'économie familiales. La MN est une dominante pathologique en l'absence de vaccination généralisée. Diverses souches de pathogénicité variable ont été identifiées. D'autre part, les systèmes familiaux avicoles sont caractérisés par la présence simultanée de plusieurs espèces d'oiseaux domestiques : poulets, oies et canards en particulier. Ces espèces, réceptives mais de sensibilité variable vis-à-vis des virus, ont de nombreux contacts directs et indirects entre elles et pourraient jouer des rôles diverses en terme de réservoir viral. L'objectif de ma thèse est l'évaluation de l'importance de l'interaction entre ces palmipèdes et les poulets dans la  dynamique de transmission de la MN (occurrence et persistance des foyers) à Madagascar. Les modèles développés seront utilisés pour rendre compte du rôle des différentes espèces aviaires dans l'épidémiologie de ces maladies infectieuses et tester des stratégies de lutte, notamment la vaccination partielle ou totale, mono ou pluri-spécifique.

30) Mathilde Mielcarek (CBGP) : Biodiversité & émergence de zoonoses à réservoir rongeurs en Asie du Sud-Est

Test de l’influence de plusieurs niveaux de diversité biologique sur l’incidence de trois maladies humaines pour lesquelles les rongeurs constituent des réservoirs, par une approche comparative de sept localités échantillonnées en Asie du Sud Est (Thaïlande, Laos, Cambodge). Ces maladies sont une maladie bactérienne (leptospirose) et deux maladies virales (hantavirus et cowpox). Les niveaux de diversité biologique sont les écosystèmes (la diversité des habitats), les communautés de rongeurs (la diversité spécifique) et le système immunitaire (la diversité génétique à certains de ces gènes).

Le travail effectué sera présenté :

-  indices de diversité par site et interprétation

- détection des leptospires par real-time PCR

31) Habib Salami (DMV – UPR CMAEE) : Diffusion d’un virus et évolution de son génome dans des populations de ruminants domestiques. Application à l’épidémiologie moléculaire et à la surveillance de la peste des petits ruminants

La peste des petits ruminants (PPR), causée par un Morbillivirus – le PPRV, est l’infection virale  la  plus  grave  des  caprins  et  ovins.  Elle  est  largement  répandue  en  Asie,  au  Moyen Orient et en Afrique où elle est en émergence au nord et au sud du continent, ainsi que chez le  dromadaire.  C’est  un  facteur  majeur  d’insécurité  alimentaire  pour  les  populations dépendant de l’élevage (70% des populations pauvres des régions considérées). La PPR est un modèle d’étude des maladies transfrontalières car sa diffusion est liée aux mouvements régionaux  d’animaux  vivants.  La  compréhension  de  cette  diffusion  est  une  condition essentielle à la mise en place de mesures de contrôle efficaces (vaccination, quarantaine, contrôle aux frontières,…). Pour  améliorer  la  capacité  des  épidémiologistes  et  des  services  vétérinaires  à  tracer  les mouvements d’animaux (commerce, transhumance) à l’origine de la diffusion du PPRV, une cartographie  phylogéographique  de  ce  virus  a  été  établie  grâce  à  l’analyse  de  courtes séquences  sur  le  gène  de  la  nucléoprotéine  virale  (Shaila  et  al.,  1996).  Cependant,  cette information  est  maintenant  ancienne  et  trop  imprécise  pour  permettre  de  différencier  les foyers de PPR selon l’origine du virus (espèces d’hôte en cause, provenance géographique) et a fortiori pour identifier les mouvements animaux à l’origine de l’introduction du PPRV, ou d’une nouvelle souche virale, dans des populations animales sensibles et réceptives.  La plasticité des génomes des virus à ARN tels que le PPRV permet d’envisager l’étude de l’accumulation des mutations virales et de leur cinétique dans un foyer ou un ensemble de foyers  de  PPR  pour  mettre  en  évidence  l’importance  des  circuits  et  nœuds  commerciaux (marchés à bétail, foirails) dans la diffusion du PPRV. L’objectif de cette thèse est de déterminer les conditions nécessaires en termes de mise en évidence   de   l’évolution   du   génome   virale   et   d’organisation   de   la   surveillance épidémiologique pour apporter des informations utiles au contrôle de la PPR.

Il  s’agit  d’une  part  d’évaluer  la  plasticité  du  PPRV  au  cours  de  l’infection  naturelle  de ruminants (caprins, ovins, dromadaires) dans une zone d’occurrence de la PPR, et d’autre part  d’étudier  les  flux  d’animaux  (commerce,  transhumance)  susceptibles  d’introduire  du virus ou de nouvelles souches virales. A partir de prélèvements sur hôtes malades réalisés selon un plan d’échantillonnage adéquat au Sénégal, en Mauritanie et au Maroc, les PPRV seront séquencés sur tout ou partie de leur génome afin d’identifier les portions appropriées à l’établissement d’une phylogénie opérationnelle en terme de surveillance épidémiologique. Les  informations  moléculaires  seront  mises  en  relation  avec  les  données  de  composition spécifique des troupeaux et de mobilité animale afin d’étudier la dérive génétique du génome viral en lien avec la diversité et la mixité des espèces hôtes, et les mouvements d’animaux.

32) Pablo Gazon (Ecotron) : Impacts du changement climatique sur la croissance et la physiologie des racines dans une prairie permanente

L’adaptation et la réponse de la biosphère terrestre au changement climatiques ont été et sont toujours le sujet de nombreuses études. Un des objectifs principaux est d’évaluer la contribution des écosystèmes terrestres dans la capacité de séquestration du gaz carbonique pour abaisser sa concentration dans l’atmosphère. Il s’agit aussi d’améliorer les modèles permettant de décrire la réponse des écosystèmes considérés. De nombreuses études ont évalué l’impact du changement climatique sur la photosynthèse et la production de biomasse mais peu ont étudié la partie souterraine des écosystèmes (Luo, 2007). Cependant plusieurs études ont obtenu des résultats assez divergents qui montrent qu’il n’y a pas de réponse univoque de la partie souterraine des prairies à un enrichissement en CO2 atmosphérique et à un réchauffement de l’air. Notre équipe a une très longue expérience dans l’étude des impacts des changements climatiques, sur l’écosystème prairial. En particulier sur les effets combinés de l’augmentation de la concentration de la CO2 atmosphérique et de la température de l’air et la diminution de la pluie, qui sont les 3 facteurs climatiques principaux qui vont à être modifiés dans le futur et qui ont des effets directs et indirects sur la physiologie des plantes (Bloor et al 2010). Le stage proposé se situe dans le contexte d’une manipulation du climat qui se réalise sur la plateforme macrocosme de l’Ecotron de Montpellier et qui offre la possibilité de simuler le climat futur dans des conditions contrôlées.

Des monolithes d’une prairie auvergnate (moyenne montagne) ont été transférés à l’Ecotron de Montpellier à l’automne 2009 et depuis 2010 sont exposés au climat prévu pour le site d’origine pour la période 2040-2060.

Le stage vise à évaluer l’impact du climat futur, qui correspond à une augmentation de deux degrés de la température moyenne de l’air, une diminution d’environ 11% des précipitations annuelles et une augmentation de la concentration atmosphérique en CO2 de (+120 ppm), sur le système racinaire et la rhizosphère comme principal pool, à court-terme, du carbone souterrain de l’écosystème prairial.

En particulier, le stagiaire s’occupera d’effectuer des analyses de croissance racinaire avec la méthode des «ingrowth core» comme évaluation du carbone accumulé dans le sol à court-terme : 1) d’effectuer des analyses de respiration des racines et du sol avec un système d’échanges gazeux LICOR, pour évaluer l’activité physiologique des racines et le carbone qui est libéré dans l’atmosphère ; 2) de confronter ces résultats avec les processus et les données climatiques mesurés par le système : photosynthèse, respiration, évapotranspiration, température de l’air et du sol, humidité du sol ; 3) d’interpréter les résultats en tenant compte de la bibliographie sur le sujet.

34) D.avid R. J. Pleydell (UMR BGPI) : Reconstructing epidemics in fragmented landscapes from interval-censored data.

Computational simulation is a powerful tool for assessing how epidemics respond to environmental or management changes. However, simulations are often performed with parameters gleaned from experiments or literature which are unrepresentative of variation under natural epidemic conditions and risk introducing significant bias. More realistic parameter estimates can be gleaned from datasets of epidemic monitoring programs, although doing so requires that mismatches between model requirements and sampling design are addressed correctly. These corrections often present non-trivial methodological challenges. To this end, hybrid mechanistic-statistical models are becoming increasingly popular since they maintain biological realism whilst accounting for model / data mismatches. Here we adapt a mechanistic susceptible-exposed-infectious-removed (SEIR) dissemination model to the sampling strategy employed during 14 years of monitoring Sharka disease (caused by Plum pox virus) among peach orchards in southern France. The statistical part consists of a discrete-time survival analysis that models the probability of detecting then observed number of symptomatic cases within each orchard on given survey dates. To account for imperfect sensitivity the infectious compartment I is split into detected and non-detected compartments. Estimated parameters include: anthropogenic introduction events; aphid vector dispersal kernel; disease latency; observation sensitivity; and, removal rates. Markov chain Monte Carlo techniques provide Bayesian inference. Sensitivity analyses indicate that parameter identifiability is negatively related to prior uncertainty in latency parameters. This result has important implications for the epidemiology of many economically importance plant diseases. We also show that the shape of the aphid vector dispersal kernel in relation to landscape connectivity plays a critical role in the spatio-temporal dynamics of Sharka epidemics. Finally, the influence of surveillance practice on control efficiency is briefly discussed.