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Stage master : étude de l’interaction entre la bacterie Xanthomonas arboricola pv. pruni et Prunus armeniaca : détection et phénotypage sur feuilles détachées (h/f)
Référence
1540897090
Date limite pour postuler
31/12/2018
Date de publication
30/10/2018

Caractéristiques

Précision sur la nature du contrat
Stage
Durée du contrat
6 mois
Date de début de contrat
01/03/2019

Rémunération
Selon la règlementation en vigueur pour 2019 (environ 550 €/mois)
Domaine professionnel
Biologie

Affectation

Nom de l'unité d'affectation
UMR1345 IRHS Institut de Recherche en Horticulture et Semences
Adresse de l'unité d'affectation
INRA Site d'Angers Beaucouzé 42 rue Georges Morel BP 60057 49071 BEAUCOUZE CEDEX 01
Région de l'unite d'affectation
Pays de la Loire

Descriptif

Environnement de travail

Contexte  et  problématique : 

Xanthomonas  arboricola pv.  pruni (Xap)  est  l’agent  responsable  de  la  tache bactérienne desPrunusspp., une maladie en constante expansion, et d’importance économique majeure dans la filière  des  fruits  à  noyau  (Polturat  et  al.  2018).  Xap est  une  bactérie  de  quarantaine  dans  la  législation européenne  (directive  2000/29/CE).  Le  pathovar pruni est  un  clone  épidémique,  génétiquement  proche  des pathovarsjuglandisetcorylinaqui attaquent respectivement le noyer et le noisetier (Fischer-Le Saux et al. 2015; Merda  et  al.  2016).  L’espèce X. arboricola abrite  aussi  de  nombreuses  souches  commensales  (Merda  et  al.

2016).  Les  scénarios  d’émergence  envisagés  pour  ces  agents  pathogènes  impliquent  saut  d’hôte et  migration entre les compartiments sauvages et cultivés et soulèvent la question du rôle des centres d’origine de ces hôtes. A l’heure actuelle nous n’avons cependant aucune connaissance sur la présence de Xanthomonas dans cette région  du  globe  et  dans  ce  compartiment  sauvage.  En  préliminaire  à  une  mission  d’échantillonnage  en  Asie centrale,  nous  proposons  dans  ce  projet,  de  rechercher  la  présence  de Xanthomonas dans  des  échantillons végétaux récoltés dans plusieurs populations d’abricotiers sauvages dans les montagnes du Tian Shan en Asie centrale par notre partenaire de l’UMR BFP (Bordeaux).

 

Un moyen de lutte contre cette bactériose est l’utilisation de cultivars peu sensibles. Au-delà de l’évaluation des sensibilités variétales au champs (Garcin et Herreman, 2014), disposer d’un test de screening de la sensibilité àXapréalisable en condition confinée permettrait d’intégrer la tolérance/résistance àXapdans les programmes de sélection.  De  plus,  une  collection  unique  d’abricotiers  sauvages  d’Asie  centrale  a  été  constituée  par  notre partenaire  (UMR  BFP,  Bordeaux)  en  vue  d’identifier  des  sources  de  résistance  contre  les  principaux  bio- agresseurs  de Prunus  armeniaca.  Alors  que  les  génomes  d’une  core-collection  de  80  individus  ont  déjà  été séquencés, la mise au point d’un test de screening de ce matériel végétal permettrait d’évaluer sa sensibilité àXap,  un  pré-requis  pour  rechercher  des  sources  de  résistance  par  une  étude  d’associations  pangénomiques (Genome-wide association study, GWAS) similaire à celle menée pour le virus de la sharka (Mariette et al. 2016). Ce  test  phénotypique  permettra  aussi  aux  bactériologistes  de  comparer  l’agressivité  des  souches  des  aires d'origine  avec  celles  des  agro-écosystèmes  pour  une  meilleure  compréhension  des  mécanismes  d’adaptationdes bactéries à leur hôte.

 

Objectifs généraux du stage / Résultats attendus :

Ce stage vise à caractériser l’interaction entreXapet l’un de ses hôtes : l’abricotier. Le stage comporte deux volets. Le premier volet a pour objectif de rechercher la présence de bactéries du genreXanthomonasdans des échantillons de feuilles  d’abricotiers sauvages lyophilisées. Des centaines  d’individus  abricotiers  ont  été  échantillonnés  par  l’UMR  BFP  dans  leur  bassin  d’origine,  c’est-à-dire dans les forêts du massif montagneux du Tian Shan à la frontière du Kazakhstan, Kirghizistan, Ouzbékistan et Chine de l’Ouest le long de la vallée Ily, dans la province du Xinjiang. Deux approches seront mises en œuvre pour   rechercher   la   présence   de  Xanthomonas  sur   les   abricotiers   sauvages   (i)   détection   PCR   et   (ii) métagénomique sur amplicons. Les outils de détection deXapseront utilisés. Cependant, étant donné que l’on ignore  quelles  espèces  sont  présentes  dans  cette  zone  géographique  et  dans  ce  compartiment  sauvage  des amorces ciblant des niveaux taxonomiques supérieurs (genre, groupe d’espèces, espèce) seront aussi utilisées. Pour l’approche métagénomique, le marqueur phylogénétiquegyrBsera amplifié avec des amorces universelles à  partir  des  ADNs  extraits  des  échantillons  végétaux  et  sera  séquencé  pour  déterminer  les  communautés microbiennes associées aux échantillons et rechercher les séquences spécifiques deXanthomonaset des autres bactéries  pathogènes  des Prunus.  Le  stage  permettra  d’apporter  les  premiers  éléments  sur  la  présence  deXanthomonasdans le berceau d’origine des arbres fruitiers en Asie centrale.

Le  deuxième  volet  de  ce  projet  vise  à  mettre  au  point  un  test  phénotypique  de  l’interaction Xap/abricotier permettant  d’évaluer  l’agressivité  des  souches  d’une  part  et  la  sensibilité  des  hôtes  d’autre  part.  Un  test d’inoculation par infiltration sur feuille détachée sera mis au point sur une variété sensible d’abricotier (par ex. cv. Goldbar) (Garcin et Herreman, 2014) selon la méthode développée sur pêcher par Randhawa and Civerolo 1985, adaptée par Boudon et al. (2005) et standardisée par l’OEPP/EPPO (Bulletin 36, 129–133). Les souches qui se sont montrées agressives dans les précédents tests seront utilisées (Boudon et al., 2005). Des souches de X. arboricolaisolée à partir dePrunusmais non pathogène serviront à valider notre capacité à discriminer souche pathogène ou non (Fischer-Le Saux et al., 2015 ; Garita-Cambronero et al. 2016). Lors de ces tests de mise au point, la dynamique de croissance de la bactérie après inoculation sera suivie, afin de vérifier sa multiplication. Le suivi sera effectué pendant 2 semaines afin de déterminer le meilleur critère pour un criblage haut-débit. Dans le cadre de la mise au point d’un test de sensibilité, un cultivar peu sensible (ex. Bergeron) sera utilisé pour évaluer notre capacité à distinguer les différents niveaux de sensibilité (Garcin et Herreman, 2014). Le stage permettra de valider la méthode d’inoculation, la concentration de l’inoculum, les souches et les cultivars témoins, ainsi que le critère de criblage.

 

Publications de l’équipe d’accueil et/ou relative au sujet (et/ou au projet dans lequel s’insère le stage) :

Boudon,  S.,  C.  Manceau,  et  al.  (2005).  "Structure  and  origin  of  Xanthomonas  arboricola  pv.  pruni  populations causing bacterial spot of stone fruit trees in western Europe." Phytopathology 95(9): 1081-1088.

Fischer-Le  Saux,  M.,  Bonneau,  S.,  Essakhi,  S.,  Manceau,  C.,  Jacques,  M.  A.  (2015).  Aggressive  emerging pathovars  of Xanthomonas  arboricola represent  widespread  epidemic  clones  distinct  from  poorly  pathogenic strains, as revealed by multilocus sequence typing. Applied and Environmental Microbiology, 81 (14), 4651-4668. DOI : 10.1128/AEM.00050-15

Garcin  A  et  Herreman  T.  (2014).  Sensibilité  variétale  des  fruits  à  noyau  au Xanthomonas,  bilan  de  12  ans d’expérimentation. Infos CTIFL :304.

Garita-Cambronero, J., A. Palacio-Bielsa, et al. (2016). "Comparative Genomic and Phenotypic Characterization of Pathogenic and Non-Pathogenic Strains of Xanthomonas arboricola Reveals Insights into the Infection Process of Bacterial Spot Disease of Stone Fruits." PLoS ONE 11(8): e0161977

Jacques,  M.  A.,  Arlat,  M.,  Boulanger,  A.,  Boureau,  T.,  Carrere,  S.,  Cesbron,  S.,  Chen,  N. W.,  Cociancich,  S., Darrasse,  A.,  Denance,  N.,  Fischer-Le  Saux,  M.,  Gagnevin,  L.,  Koebnik,  R.,  Lauber,  E.,  NOEL,  L.,  Pieretti,  I., Portier,  P.,  Pruvost,  O.,  Rieux,  A.,  Robène,  I.,  Royer,  M.,  Szurek,  B.,  Verdier,  V.,  Vernière,  C.  (2016).  Using Ecology,  Physiology,  and  Genomics  to  Understand  Host  Specificity  in  Xanthomonas:  French  Network  on Xanthomonads (FNX). Annual Review of Phytopathology, 54 (1), 163-187. DOI : 10.1146/annurev-phyto-080615-100147

Mariette  S., Wong  Jun Tai  F.,  Roch  G.,  Barre  A.,  Chague  A.,  Decroocq  S.,  Groppi  A.,  Laizet  Y.,  Lambert  P., Tricon  D.,  Nikolski  M.,  Audergon  J-M,  Abbott  AG,  Decroocq  V  (2016)  Genome  wide  association  links  specific genes  to  resistance  to  Plum  Pox  Virus  in  apricot  (Prunus  armeniaca).  The  New  Phytologist  209:  773–784. doi:10.1111/nph.13627.

Merda D, Briand M, Bosis E, Rousseau C, Portier P, Barret M, Jacques M-A, Fischer-Le Saux M. 2017 Ancestral acquisitions, gene flow and multiple evolutionary trajectories of the type three secretion system and effectors inXanthomonasplant pathogens. Mol Ecol. 26:5939–5952. https://doi.org/10.1111/mec.14343

Merda D, Bonneau S, Guimbaud J-F, Durand K, Brin C, Boureau T, Lemaire C, Jacques M-A, Fischer-Le Saux M.  2016.  Recombination-prone  bacterial  strains  form  a  reservoir  from  which  epidemic  clones  emerge  in agroecosystems. Environmental Microbiology Reports DOI 10.1111/1758-2229.12397

Polturat B, Hilaire C, Baffert V (2018) Sensibilité variétale du pêcher à Xanthomonas arboricola pv. pruni, une enquête CTIFL auprès des producteurs. Infos CTIFL n°343

Randhawa, P. S. and E. L. Civerolo (1985). "A detached leaf bioassay for Xanthomonas campestrispvpruni." Phytopathology 75(9): 1060-1063.

Formations et compétences attendues

ACTIVITES DOMINANTES CONFIEES AU STAGIAIRE :

- bactériologie : culture de souches, préparation d’inoculum, dénombrement bactérien

- pathologie végétale : suivi des plants d’abricotier en relation avec le serriste, inoculation, suivi et notation des symptômes

- Biologie moléculaire : PCR, préparation des banques pour le séquençage NGS

 

PROFIL REQUIS :

- Dernière année de Formation Supérieure BAC + 5

- Connaissances : microbiologie, pathologie végétale, interaction bactérie/plante

- Compétences opérationnelles : microbiologie, compétence organisationnelle (planification, retro-planning…), recherche bibliographique

- Langues : maitrise de l’anglais scientifique (lecture d’articles)

- Permis de conduire (le cas échéant) : non exigé

 

AVANTAGES PROPOSES (le cas échéant) :

- logement : néant

- restauration : possibilité de déjeuner au restaurant du technopôle (repas subventionné)

- déplacements : Le cas échéant, tous les déplacements en lien avec la mission seront pris en charge

 

CONTACT MAITRE DE STAGE INRA :

(1) Maître de stage INRA (obligatoire)

Nom et fonction du responsable à contacter : Fischer-Le Saux Marion, chargée de recherche

Adresse : UMR IRHS, centre INRA Pays de la Loire, 42 rue Georges Morel, CS60057, 49071 Beaucouze cedex

Tél. : 02 41 22 57 19

Site web (équipe et/ou projet) : https://www6.angers-nantes.inra.fr/irhs/Recherche/Emergence-systematique-et- ecologie-des-bacteries-phytopathogenes

Mail : marion.le-saux@inra.fr

Contact

Nom
Fischer-Le Saux Marion
Telephone
02 41 22 57 19
Email
marion.le-saux@inra.fr