Plant-mediated control of the nitrogen cycle via the microbiota

French version below

Title: Plant-mediated control of the nitrogen cycle via the microbiota
Background
Sustainable nitrogen use is a major challenge for agriculture and the environment. Plant–
microbiome interactions play a key role in nitrogen cycling and could be leveraged to reduce
synthetic inputs and reduce nitrogen losses in the environment. This project is part of an
international collaboration between Institut Agro Dijon / UMR Agroécologie (Dr. Manuel Blouin)
and the University of Illinois Urbana-Champaign, Department of Natural Resources &
Environmental Sciences (Prof. Angela Kent). It aims to explore feedbacks between maize traits
and soil microbial functions.
Internship objectives
A unique plant material worldwide (maize lines selected since 1896 for either high or low grain
protein content), exhibiting variable nitrogen uptake within a common genetic background, will
make it possible to determine the extent to which the plant can steer the microbiome structure
toward nitrogen cycle functions (mineralization, nitrification, denitrification, fixation) that are
most beneficial to it. The experiment will contribute to the acquisition of a shared dataset for
the development of international projects.
Methodology
Controlled-condition experiment (Phytotron, INRAE Dijon); set-up of different maize lines under
varying nitrogen levels.
Measurements: plant traits, tissue nitrogen content, metabarcoding (16S and ITS), nitrogen
cycle functions (microbial DNA extraction, qPCR targeting functional genes).
Statistical analyses linking plant traits, microbiome composition, and soil functioning.
Candidate profile
– Background in plant biology, microbiology, ecology, or agronomy.
– Interest in experimental work and data analysis.
– Motivation for agroecology and environmental sustainability.
– Good scientific English skills (international collaboration).
Practical information
– Location: INRAE, UMR Agroécologie (Dijon, France).
– Duration: 6 months (Master 2, 2025).
– Supervision: Pr. Manuel Blouin (contact: manuel.blouin@agrosupdijon.fr ) & Prof. Angela Kent
( akent@illinois.edu ).

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Offre de stage Master 2
Titre : Pilotage du cycle de l’azote par la plante via le microbiote
Contexte
L’utilisation durable de l’azote est un enjeu majeur pour l’agriculture et l’environnement. Les
interactions entre les plantes et leur microbiote racinaire jouent un rôle clé dans le cycle de
l’azote et pourraient être mobilisées pour réduire les intrants de synthèse en agriculture et
réduire les pertes d’azote dans l’environnement. Soutenu par une collaboration internationale
entre l’Institut Agro Dijon / UMR Agroécologie (Pr. Manuel Blouin) et l’University of Illinois
Urbana-Champaign (Pr. Angela Kent), ce projet vise à explorer les rétroactions entre traits du
maïs et fonctions microbiennes du sol.
Objectifs du stage
Un matériel végétal unique au monde (lignées de maïs sélectionnées depuis 1896 pour une
teneur du grain élevée ou faible en protéines) présentant des prélèvements d’azote variables au
sein d’un même fond génétique, permettra de déterminer dans quelle mesure la plante est
capable d’orienter la structure du microbiote vers des fonctions du cycle de l’azote
(minéralisation, nitrification, dénitrification, fixation) qui lui sont le plus bénéfique.
L’expérimentation contribuera à l’acquisition d’un jeu de données commun pour le
développement de projets internationaux.
Méthodologie
– Expérimentation en conditions contrôlées (Phytotron, INRAE Dijon) ; mise en place de
différentes lignées de maïs et niveaux d’azote.
– Mesures : traits de plantes, teneur des tissus en azote, métabarcoding (16S et ITS), fonction du
cycle de l’azote (extraction d’ADN microbien, qPCR ciblant les gènes fonctionnels).
– Analyses statistiques reliant traits végétaux, microbiote et fonctionnement du sol.
Compétences recherchées
– Formation en biologie végétale, microbiologie, écologie ou agronomie.
– Intérêt pour l’agroécologie et les enjeux environnementaux.
– Goût pour le travail expérimental et l’analyse de données.
– Bon niveau d’anglais scientifique (collaboration internationale).
Informations pratiques
– Lieu : INRAE, UMR Agroécologie (Dijon, France).
– Durée : 6 mois (Master 2, 2025).
– Encadrement : Pr. Manuel Blouin (contact : manuel.blouin@agrosupdijon.fr ) & Pr. Angela Kent
( akent@illinois.edu )Master’s Thesis Internship Offer