Phénotypage racinaire et modifications pariétales de deux variétés de chanvre, sensible et résistante à l’orobanche rameuse

L’Unité Mixte de Recherche Transfrontalière BioEcoAgro est une nouvelle structure créée en janvier 2020 qui rassemble environ 300 chercheurs et techniciens de part et d’autre de la frontière franco-belge notamment issus pour la partie française du laboratoire régional de recherche en biotechnologies et agroalimentaire, l’Institut Charles Viollette. Son ambition est de développer un centre d’excellence international dans le domaine de l’ingénierie biologique appliquée à l’agriculture, la biotechnologie, l’agro-alimentaire et l’environnement. 

Description : Le chanvre, culture à haute valeur ajoutée, est en pleine expansion en France (1^er rang européen) notamment dans les Hauts-de-France. Cette culture doit faire face à l'orobanche rameuse, dans différents bassins de production. Cette plante parasite est devenue un problème majeur puisqu'aucun herbicide n’est autorisé en France sur cette culture et conduit au déclassement des parcelles infestées. Aucun moyen de lutte efficace n’existe pour enrayer sa progression, même si l’existence de variétés plus ou moins résistantes constitue une solution partielle. Il est donc essentiel d’avoir une bonne compréhension de ce pathosystème, notamment lors des phases précoces de l’infestation de l’orobanche, comme la phase d’accrochage aux racines de la plante hôte dans le cadre d'une interaction sensible ou tolérante à cette plante parasite. Ces phases initiales impliquent des enzymes de modification des pectines (PREs : Pectin Remodeling Enzymes) synthétisées par l’orobanche, permettant la colonisation des tissus de la plante hôte ainsi que des modifications de la paroi de la plante hôte par ces mêmes enzymes. Dans ce projet, nous proposons d’étudier le rôle des PREs dans l’interaction chanvre-orobanche. L’analyse des modifications pariétales des racines de chanvre sur une lignée sensible et une tolérante en réponse à l’orobanche, sera combinée à des analyses de phénotypage racinaire. Ce stage se déroulera au sein du laboratoire BioPI de l’UMRt BioEcoAgro (Amiens) et dans le cadre du projet BioCOP financé par le CPER BiHauts Eco de France, en collaboration avec le l’UMR GEC UTC CNRS (Compiègne).

Méthodologies/Techniques : Dans ce projet, après avoir mis en place le pathosystème, il s’agira d’étudier les modifications pariétales ainsi que les PREs dans les racines du chanvre infesté par l'orobanche sur une lignée sensible et une lignée tolérante. L’analyse des modifications pariétales des racines de chanvre (lignées sensible/tolérante) sera effectuée par des approches complémentaires intégrant des analyses de microscopie confocale, de transcriptomique (RT-qPCR, PME (Pectin MethylEsterase), PMEi (PME inhibitor) et de biochimie (dosage d'activité enzymatique des PME et PAE (Pectin AcetylEsterase). Le nombre d'accrochages d'orobanche sur les racines de chanvre sera effectué sur les deux types de lignées. Enfin, en collaboration avec le CRRBM (Centre de Ressources Régionales de Biologie moléculaire), un phénotypage racinaire sera réalisé sur la plateforme de phénotypage automatisée RootScreen^TM.

Ingénieur ou Master 2 en biotechnologie, physiologie végétale ou agronomie