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Stage:83
From Master 2 Recherche Biosciences Végétales
Laboratoire d'accueil : LRSV UMR 5546 UPS/CNRS
Equipe d'accueil : Génomique fonctionnelle de l’Eucalyptus
Encadrant(e)(s) : Fabien Mounet (0534323825, mounet@lrsv.ups-toulouse.fr)
L’Eucalyptus est le feuillu le plus planté dans le monde pour la production de biomasse ligneuse utilisée à des fins industrielles. C’est aussi le deuxième arbre forestier dont le génome a été séquencé (EUCAGEN, www.ieugc.up.ac.za/). Ses caractéristiques phénotypiques (forte croissance, tolérance aux milieux pauvres, forte production de biomasse), associées aux ressources biologiques disponibles sur cet organisme, font également de l’Eucalyptus un modèle d’avenir dans le domaine des biocarburants de seconde génération. Par ailleurs, la croissance des arbres et la formation du bois (au plan quantitatif et qualitatif) paraissent fortement dépendants des conditions climatiques, en particulier la sècheresse estivale et le froid hivernal. Cette problématique prend une importance particulière dans le contexte de l’évolution du climat vers des saisons plus marquées (gel et sécheresse plus intenses).
Au cours de ces dernières années, l’équipe d’accueil a développé deux axes prioritaires de recherche qui utilisent l’Eucalyptus comme modèle d’étude: (1) l’identification de régulateurs (facteurs de transcription MYB) intervenant dans la formation et la qualité du bois et (2) la caractérisation des mécanismes d’adaptation au stress froid (voie des CBF). Située à l’interface de ces deux axes, la thématique de recherche dans laquelle s’inscrira ce stage de Master 2 concerne l’analyse des régulations qui interviennent dans la formation du bois en condition de stress abiotiques (froid et sécheresse). D’un point de vue appliqué, cette étude vise à enrichir le socle cognitif concernant la formation d’un bois de qualité et d’identifier des mécanismes de régulation susceptibles d’être ciblés par des stratégies d’amélioration variétale.
Si cette étude peut se baser sur les connaissances précédentes de l’équipe (stress froid), il reste néanmoins à définir des protocoles d’analyse concernant d’autres stress. L’étudiant de M2R aura pour objectif la mise en place des conditions expérimentales permettant d’analyser le développement de plantules d’Eucalyptus en condition de stress hydrique. Pour appliquer ce stress, différentes stratégies pourront être utilisées (Mannitol, PEG ou conditions de culture) et appliquées sur plusieurs génotypes d’Eucalyptus comprenant notamment des lignées transgéniques surexprimant EguCBF1, qui ont déjà été caractérisées pour leur résistance au froid. L’étudiant de M2R devra également analyser les relations entre la réponse au stress hydrique et les régulations hormonales, en particulier celles reliées à l’acide abscissique. La caractérisation de l’effet du stress sur les plantules se fera : 1) au niveau phénotypique (croissance, résistance stomatique, etc…) ; 2) au niveau cytologique (analyse histochimique qualitative des parois du xylème) ; 3) au niveau moléculaire (dosage de l’ABA, analyse d’expression de gènes reliés à la xylogénèse et aux stress) et 4) au niveau biochimique (dosage de composés pariétaux majeurs : lignine, cellulose, hémicellulose, et métabolomique).
Basé sur la biologie moléculaire, la physiologie des plantes et la biochimie, ce stage propose d’acquérir des compétences transversales et complémentaires :
- Culture et phenotypage de plantes in vitro et sur substrat
- Manipulation de plantes OGM
- Cytologie et microscopie
- Analyse d’expression de gènes par RT-PCR quantitative
- Extraction et analyse de métabolites / métabolomique