Description du stage
Les collemboles sont de petits invertébrés qui comptent parmi les arthropodes du sol les plus abondants (20,000 à 400,000/m²). Ils présentent une grande diversité de formes et vivent dans des habitats très variés. La régulation des populations et des communautés de champignons, est l’un des services écosystémiques assurés par certaines espèces de collemboles (Friberg et al., 2005; Tordoff et al., 2008). De plus, plusieurs études ont montré que les collemboles consommaient aussi des champignons phytopathogènes, et pouvaient montrer des préférences pour certaines espèces d’intérêt agronomique (Bourgeois et al. 2023 ; Friberg et al., 2005). Ainsi l’utilisation de collemboles se nourrissant préférentiellement de champignons phytopathogènes pourrait constituer une approche originale en contrôle biologique et une alternative aux fongicides pour protéger les plantes cultivées (Innocenti and Sabatini, 2018; Meyer-Wolfarth et al., 2017; Bourgeois et al. 2023, 2024). L’attraction spécifique des collemboles présents dans l’environnement des cultures pourrait être accrue par l’application de phéromones d’agrégation (Salmon et al., 2019) que nous étudions actuellement au laboratoire.
Les phéromones d’agrégation induisent le regroupement d’individus de la même espèce dans un habitat favorable. Plusieurs espèces de collembole ont un comportement agrégatif et sont donc susceptibles de produire des phéromones d’agrégation (Salmon et al. 2019). Nous avons identifié une première phéromone d’agrégation. Les tests d’attractivité de cette phéromone doivent être finalisés. Nous recherchons actuellement les molécules phéromonales chez une seconde espèce de collembole. Quelques molécules ont déjà été détectées mais elles doivent être identifiées plus précisément. Par ailleurs, des expériences préliminaires évaluant les interactions de cette seconde espèce de collembole avec les champignons pathogènes ont déjà été réalisées et nous souhaitons maintenant réaliser les expériences finales.
Les objectifs du stage sont les suivants :
1) Réaliser les « tests de choix » entre des champignons phytopathogènes et des champignons « utiles » (agent de bio-contrôle) avec les collemboles, ainsi que des expériences de consommation à long terme des champignons pathogènes, en culture sur gélose et /ou sur tissus végétaux contaminés (blé).
2) Préciser l’identification des molécules déjà observées chez une seconde espèce de collemboles en suivant un protocole expérimental déjà établi partiellement (prélèvement par fibre SPME couplée à une analyse par chromatographie en phase gazeuse/spectrométrie de masse).
3) Réaliser des tests d’attractivité des molécules phéromonales putatives
L’étudiant(e) réalisera les expériences et analyses chimiques, l’analyse statistique des données ainsi que la présentation et l’interprétation des résultats. Il/elle devra également nourrir les collemboles utilisés dans le cadre de son stage. Il/elle sera amené(e) à travailler avec les différentes personnes impliquées dans ce projet, sur les sites de Brunoy et de Paris.
Références dans le domaine :
Bourgeois, T.P., Prado, S., Suffert, F., & Salmon, S. (2024). The collembolan grazes the wheat fungal pathogen on infected tissues: opportunities and limitations for bioregulation. Pest Management Science, 80, 3238-3245.
Bourgeois, T.P., Suffert, F., Dury, G., Biau, G., Lacoste, S., Prado, S., Dupont, J., & Salmon, S. (2023). Dietary preferences of Heteromurus nitidus (Collembola) among wheat fungal communities: Implications for bioregulation of two widespread pathogens. Applied Soil Ecology, 188, 104897.
Friberg, H., Lagerlöf, J., Rämert, B., 2005. Influence of soil fauna on fungal plant pathogens in agricultural and horticultural systems. Biocontrol Science and Technology 15, 641-658.
Innocenti, G., Sabatini, M.A., 2018. Collembola and plant pathogenic, antagonistic and arbuscular mycorrhizal fungi: a review. Bulletin of Insectology 71, 71-76.
Meyer-Wolfarth, F., Schrader, S., Oldenburg, E., Weinert, J., Brunotte, J., 2017. Collembolans and soil nematodes as biological regulators of the plant pathogen Fusarium culmorum. Journal of Plant Diseases and Protection 124, 493-498.
Salmon, S., Rebuffat, S., Prado, S., Sablier, M., D’Haese, C., Sun, J.S., Ponge, J.F., 2019. Chemical communication in springtails: a review of facts and perspectives. Biology and Fertility of Soils 55, 425-438.
Tordoff, G.M., Boddy, L., Jones, T.H., 2008. Species-specific impacts of collembola grazing on fungal foraging ecology. Soil Biology & Biochemistry 40, 434-442.
Compétences requises :
– Intérêt pour les questions d’écologie générale, comportementale et/ou d’écologie chimique
– Motivation vis à vis des approches expérimentales incluant la manipulation de petits
organismes vivants
– Bonne connaissance de R indispensable, et connaissance des GLM appréciée
– Connaissance ou notions sur la GC-MS appréciée
– Bon niveau en anglais
Laboratoires d’accueil :
Muséum National d’Histoire Naturelle :
UMR 7179 CNRS-MNHN, Mécanismes adaptatifs : des organismes aux communautés (dir. Fabien Pifferi), Département Adaptations du Vivant, Equipe Bioadapt, 1 Avenue du Petit-Château, 91800 Brunoy
Responsable du stage :
Nom : Sandrine SALMON, UMR MECADEV 7179 CNRS-MNHN, Brunoy
Tél : 01 60 47 92 21
Email : sandrine.salmon@mnhn.fr
Collaborateurs :
Nom : Frédéric Suffert, UR BIOGER, INRAE Versailles-Saclay
Tél : 01 89 10 13 32, Email : frederic.suffert@inrae.fr
Nom :Michel Sablier, USR CRC 3224 CNRS-MNHN, Paris, Email : michel.sablier@espci.fr
Durée du stage : 6 mois, (de préférence de janvier à juin 2024)
Conditions financières : Indemnités de stage : environ 620€/mois ; remboursement des transports à hauteur de 50%, tickets restaurants
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