Stage M2 : adaptation de Phleum pratense à l’augmentation de la concentration en CO2

Titre du stage : Étude de l’adaptation de Phleum pratense à l’augmentation de la concentration en CO2 en conditions extérieures semi-contrôlées : implications sur l’allergénicité du pollen

Laboratoire d’accueil : Laboratoire de Spectroscopie pour les Interactions, la Réactivité et l’Environnement (LASIRE), équipe Physico-chimie de l’environnement (PCE), à Lille (59)

Responsables du stage : Hélène Frérot (MCF-HDR) et Alix Vaneecloo (doctorante)
Co-responsable : Maxime Pauwels (MCF) et Marie Choël (MCF)

Période du stage : À partir de janvier 2024 pour une durée de 6 mois

Sujet du stage :

Dans le contexte du changement climatique, le taux de dioxyde de carbone atmosphérique ne cesse d’augmenter. Aujourd’hui à environ 420 ppm, le CO2 pourrait atteindre les 800 ppm d’ici 2100. L’étude de ces changements sur les espèces végétales, notamment les espèces produisant un pollen allergisant, représente un enjeu sanitaire. En effet, leur développement, leur phénotype et leur pollen sont susceptibles d’être modifiés par ces nouvelles conditions environnementales. Ces modifications pourraient conduire à l’augmentation de la quantité de pollen produit ainsi qu’à des modifications biologiques de ce dernier augmentant son pouvoir allergisant.

Phleum Pratense, la fléole des prés, est une graminée fleurissant l’été et produisant un pollen très allergisant. Cette espèce se développe partout en climat tempéré, dans les environnements urbains comme ruraux et présente une variabilité de niveau de ploïdie allant de 2 à 6x.

Pour étudier les impacts de l’augmentation du CO2 sur la fléole des prés, nous la cultivons dans des Open Top Chambers (OTCs) nous permettant d’enrichir l’atmosphère de culture en CO2 en extérieur. Au cours de l’année 2022-2023, 12 OTCs ont été construits sur un terrain expérimental de la plateforme Serres, Cultures et Terrains Expérimentaux de l’Université de Lille. La moitié d’entre elles est alimentée par un air enrichi en CO2 et l’autre moitié sert de témoin. La capacité totale du dispositif est de 432 plantes. L’ensemble du développement des fléoles sera suivi depuis le stade végétatif jusqu’à la production de pollen. Ce dernier sera récolté et analysé pour plusieurs paramètres : caractéristiques morphologiques, capacité de germination, viabilité et enfin concentration en protéines allergisantes (en partenariat avec l’Institut Pasteur de Lille).

Ce stage pluridisciplinaire alliant écologie et aérobiologie s’inscrit dans un projet de recherche financé par l’ANR POLLUEN et dans les travaux de thèse d’Alix Vaneecloo, doctorante de 2ème année. Il aura pour but de réaliser le suivi des fléoles cultivées dans les OTCs en faisant l’acquisition des traits fonctionnels végétatifs, phénologiques et reproducteurs de chaque individu pendant la totalité de la durée de l’expérimentation (début mars à mi-juillet). Le·a stagiaire sera aussi chargé·e de récolter le pollen et de l’analyser par des techniques de microscopie. Ielle pourra aussi participer au dosage des allergènes du pollen récolté. L’ensemble des données sera traité statistiquement, afin de tester un effet de l’enrichissement en CO2 sur les traits fonctionnels des différentes populations de fléoles, et sur les propriétés du pollen. L’existence de mécanismes adaptatifs face à l’enrichissement en CO2 sera discutée.