Avec l’interdiction des pesticides en Europe et l’émergence récurrente de résistances aux insecticides, la fréquence des maladies virales transmises par les insectes dans les paysages agricoles augmente fortement. Les virus des plantes, dont plus de 75 % sont transmis par des vecteurs, sont déjà responsables de dégâts considérables en agriculture (~ un tiers des pertes), et leur impact est amené à augmenter en raison des mesures sanitaires restrictives et du changement climatique global, qui favorisent la propagation des insectes vecteurs. En outre, des études récentes ont mis en évidence que les virus peuvent modifier le comportement des vecteurs, notamment les pucerons, en influençant leur préférence, leur alimentation et leur dispersion (Mauck et al. 2012, doi : 10.1111/j.1365-2435.2012.02026.x). Ces changements comportementaux résultent de l’altération du phénotype de la plante hôte infectée (odeurs, couleurs, métabolisme, etc.) et favorisent la transmission virale, un mécanisme adaptatif connu sous le nom de « manipulation de l’hôte et du vecteur par les virus des plantes » (Mauck & Chesnais, 2020, doi : 10.1016/j.virusres.2020.197957). Certains composants viraux impliqués dans ces modifications comportementales du vecteur ont été identifiés, notamment dans notre laboratoire (e.g., Chesnais et al., 2021, doi : 10.1111/mpp.13069). En revanche, les mécanismes cellulaires et moléculaires de la plante hôte infectée responsables de cette manipulation de l’activité vectorielle restent inconnus. Une meilleure compréhension de ces interactions pourrait ouvrir la voie à de nouvelles stratégies de contrôle, visant à perturber la transmission des virus en modifiant le comportement des vecteurs.
L’objectif de la thèse est d’explorer comment les virus modulent le comportement du puceron vecteur Myzus persicae en modifiant le phénotype de leur plante hôte, Arabidopsis thaliana, et de comprendre les mécanismes sous-jacents à cette manipulation. Deux virus aux modes de transmission différents ont été sélectionnés, le virus de la mosaïque du chou-fleur (CaMV) et le virus de la jaunisse du navet (TuYV), car ils sont responsables d’altérations phénotypiques et comportementales distinctes.
La thèse se déroulera en trois étapes :
1) Au moyen d’un outil de vidéo-phénotypage à haut débit, les réponses comportementales des pucerons vecteurs (orientation, alimentation, dispersion…) seront caractérisées sur une collection d’accessions naturelles d’A. thaliana saines et infectées.
2) Avec des collaborateurs en génétique, les données de phénotypage seront exploitées pour identifier des loci fonctionnels (gènes ou régions génomiques) potentiellement impliqués dans les réponses comportementales par « Genome-Wide Association Study » (GWAS).
3) Des travaux de validation fonctionnelle (e.g., analyse du comportement alimentaire via la technique d’électro-pénétrographie, tests de choix, suivi de dispersion…) seront réalisés à partir de plantes chez lesquelles l’expression du, ou des, gène(s) candidat(s) sera dérégulée. Pour cette dernière partie, le candidat sera assisté par un(e) ingénieur(e) en biologie moléculaire pour la création ou la caractérisation du matériel biologique.
Nous recherchons un étudiant motivé par l’étude des interactions plantes-insectes, et du comportement des insectes vecteurs de virus. Ce sujet de thèse entièrement financé fait partie d’un projet ANR JCJC « PHENOMANI » (début 2025). Le candidat sélectionné bénéficiera du soutien financier de ce projet (i.e., expérimentations, formations, conférences…). Le doctorant sera basé à Colmar, supervisé par Quentin Chesnais (https://svqv.colmar.hub.inrae.fr/personnel/chesnais-quentin) et Véronique Brault (https://svqv.colmar.hub.inrae.fr/personnel/brault-veronique).
LE PROFIL QUE NOUS RECHERCHONS
Master/diplôme d’ingénieur
Formation requise : Master (ou diplôme équivalent) en écologie/évolution, entomologie ou agronomie.
Connaissances requises :
– Connaissances de base sur les interactions plantes-insectes et la phytopathologie ;
– Intérêt pour l’étude du comportement des insectes à l’aide de nouveaux outils (vidéo-phénotypage) ;
– Bonne expérience dans le traitement des données et l’utilisation d’outils d’analyse statistique (e.g., R) ;
– Des connaissances en virologie et une expérience des techniques de biologie moléculaire (RT-PCR, clonage, VIGS, etc.) seraient un plus.
Le candidat réalisera des expériences de manière autonome dans des conditions de laboratoire contrôlées.
Le candidat doit être curieux, méticuleux et avoir de bonnes capacités de communication (en français et en anglais) pour interagir efficacement avec les membres de l’équipe.
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