Proposition de sujet de stage – Dynamique spatio-temporelle de la fusariose race tropicale 4 au Mozambique : comprendre et modéliser la propagation d’une maladie majeure du bananier
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1. Contexte
La fusariose, causée par le champignon tellurique Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc), est une maladie dévastatrice du bananier qui entraîne la mort des plantes et des impacts économiques majeurs. La race tropicale 4 (Foc TR4) représente une menace particulièrement préoccupante : elle peut infecter des variétés auparavant résistantes, telles que les bananes Cavendish et les plantains. Actuellement, aucune méthode de lutte efficace n’existe (FAO, 2014), et environ 80 % des variétés cultivées sont vulnérables (Staver et al., 2020).
Si la maladie est encore absente du territoire français, à l’exception de Mayotte où elle est présente depuis 2019, le risque d’introduction reste élevé, ce qui pourrait entraîner d’importants dommages économiques pour la filière banane. Pour prévenir cette menace, des mesures de contrôle aux points d’entrée potentiels et des réseaux de surveillance biologique ont été mis en place.
Pour guider efficacement ces stratégies de prévention, il est essentiel de mieux comprendre les caractéristiques de cet organisme nuisible, notamment sa capacité de dispersion spatio-temporelle (Parnell et al., 2014). Une telle connaissance permet d’optimiser l’échantillonnage et la surveillance, que ce soit pour détecter les premiers cas ou pour gérer les zones déjà atteintes et d’identifier des méthodes de contrôle efficaces. De tels travaux ont déjà été menés sur d’autres maladies de la banane comme la Cercosporiose noire (Landry et al., 2021 ; Abadie et al. 2024), mais pas sur Foc TR4.
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2. Objectifs du stage
Ce stage a pour objectif de développer des connaissances essentielles pour l’épidémiosurveillance de Foc TR4 à partir de données documentant l’émergence de cette maladie au Mozambique.
En s’appuyant sur des observations épidémiologiques réalisées sur près de 3000 plantes pendant 40 semaines (Viljoen et al., 2020), le ou la stagiaire développera un modèle retraçant la propagation de la maladie dans la « ferme Lurio » entre 2014 et 2015 en fonction de la présence ou non de mesures de contention de la maladie ainsi que de variables climatiques.
Ce modèle sera utilisé pour produire des connaissances pour déterminer la fréquence optimale d’échantillonnage et pour concevoir des méthodes de détection exploitables sur le terrain.
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3. Tâches principales
• Analyse exploratoire des données épidémiologiques.
• Développement et évaluation d’un modèle pour retracer la dynamique de propagation.
• Production de connaissances pour optimiser la surveillance : utiliser le modèle développé pour déterminer la fréquence d’observation permettant de modéliser correctement la dynamique tout en minimisant l’effort d’échantillonnage sur le terrain.
• Communication scientifique (optionnel) : participation à des échanges avec des acteurs impliqués dans la surveillance de Foc TR4, comme le groupe de travail de la Direction Générale de l’Alimentation du Ministère de l’Agriculture (plus d’information : https://plateforme-esv.fr/thematiques/GTQFocTR4).
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4. Profil recherché
Formation : Étudiant.e en Master 2 ou dernière année d’école d’ingénieur.
Compétences souhaitées :
• Modélisation statistique, Analyses de données spatio-temporelles ;
• Des connaissances en agronomie et/ou épidémiologie seraient un plus ;
• Travail en autonomie, force de proposition, esprit de synthèse ;
• Programmation avec le logiciel R, RStudio ;
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5. Encadrement et environnement de travail
Encadrantes : Mathilde CHEN (mathilde.chen@cirad.fr), Fabienne RIBEYRE
Laboratoire d’accueil : Rattaché au Plant Health Institute of Montpellier (Campus international de Baillarguet), le pôle PRISM est spécialisé dans la prédiction du risque que représentent les bioagresseurs pour les cultures tropicales, notamment dans un contexte de changement climatique, et la compréhension des processus de leur régulation afin d’identifier des méthodes de gestion agroécologique. Au sein d’une équipe de chercheur.se.s issu.e.s de différentes disciplines (épidémiologie, phytopathologie, et modélisation) le ou la stagiaire contribuera à développer des connaissances utiles pour les acteurs de terrain et de la communauté scientifique.
–> Plus d’information sur le pôle et ses missions : https://umr-phim.cirad.fr/recherche/comprendre-les-epidemies-dans-les-champs-prism
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6. Durée et gratification
Durée : 6 mois. Possibilité de démarrer le stage à partir d’avril 2025.
Gratification : Selon les standards réglementaires.
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7. Contact
Intéressé.e par notre offre ? Contactez :
Mathilde CHEN ✉ mathilde.chen@cirad.fr
Fabienne RIBEYRE ✉ fabienne.ribeyre@cirad.fr
Equipe FORISK, UMR PHIM
Campus international de Baillarguet
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Références
• Abadie C, Corrales BE, Decouture B, Zaffaroni M, Rey JF, Guzmán J, Valverde E, Chaves N and Rimbaud L. 2024. Designing innovative spatial strategies to control black leaf streak disease of banana through modelling approach. Acorbat Revista de Tecnología y Ciencia 1(1): 25 ; p198-202 ; https://doi.org/10.62498.AR
• Food and Agriculture Organization of the United Nations. Prevention and diagnostic of Fusarium Wilt (Panama disease) of banana caused by Fusarium oxysporum f. sp. cubense Tropical Race 4 (TR4). Technical Manual. 2014; http://www.fao.org/3/a-br126e.pdf
• Landry C., Abadie C., Bonnot F., Vaillant J. 2021. A Spatio-temporal Stochastic Model for an Emerging Plant Disease Spread in a Heterogeneous Landscape. International Journal of Computer Applications 174 (16):1-7, January 2021 https://www.ijcaonline.org/archives/volume174/number16/landry-2021-ijca-921051.pdf ; doi : 10.5120/IJCA2021921051
• Parnell, S., Gottwald, T.R., Riley, T. and van den Bosch, F. (2014), A generic risk-based surveying method for invading plant pathogens. Ecological Applications, 24: 779-790. https://doi.org/10.1890/13-0704.1
• Staver C, Pemsl DE, Scheerer L, Perez Vicente L, Dita M. Ex ante assessment of returns on research investments to address the impact of Fusarium wilt tropical race 4 on global banana production. Frontiers in Plant Science. 2020 Jul 6; 11:844. pmid:32733497
• Viljoen, A., Mostert, D., Chiconela, T. ., Beukes, I. ., Fraser, C., Dwyer, J., Murray, H. ., Amisse, J. ., Matabuana, E. L., Tazan, G., Amugoli, O. M., Mondjana, A., Vaz, A., Pretorius, A., Bothma, S., Rose, L. J., Beed, F., Dusunceli, F. ., Chao, C.-P. ., & Molina, A. (2020). Occurrence and spread of the banana fungus Fusarium oxysporum f. sp. cubense TR4 in Mozambique. South African Journal of Science, 116(11/12). https://doi.org/10.17159/sajs.2020/8608
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