Thèse Rôle du Mycobiote Endophyte dans la Résilience du Chêne à la Sécheresse Quercus Robur Diversité Fonctions et Applications Écologiques Potentielles Emrod H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : SEVAB - Sciences Ecologiques, Vétérinaires, Agronomiques et Bioingenieries Laboratoire de recherche : LRSV - Laboratoire de Recherche en Sciences Végétales Direction de la thèse : Nathalie SEJALON-DELMAS ORCID 0000000344533864 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-06-01T23:59:59 Le projet proposé vise à exploiter les connaissances existantes sur le potentiel des champignons endophytes à améliorer la tolérance au stress hydrique des plantes. Ces propriétés seront mises à profit pour augmenter la résilience à la sécheresse des plantations d'arbres (chênes en particulier) en milieu urbain. En effet, les arbres souffrent de sècheresse l'été, la zone de sol explorable par les racines étant trop réduite du fait de l'imperméabilisation des chaussées. Par ailleurs, le microbiote fongique normalement associé aux racines des plantes tend à disparaitre en ville du fait de cette même imperméabilisation. L'objectif du projet est d'identifier des souches de champignons normalement associées aux racines des chênes dans la nature. Ces champignons seront isolés, cultivés, identifiés et testés in vitro pour leur capacité à promouvoir la résistance à la sécheresse des arbres (à l'état de plantule). La production d'hormones et ou d'enzymes jouant un rôle dans la résistance au stress sera évaluée. Enfin, les souches sélectionnées après ce premier crible seront aussi testées sur différentes espèces de chênes, en pot et en condition de sécheresse. A l'issue des 3 ans, les arbres inoculés rejoindront une pépinière partenaire et seront plantés en pleine terre. Le devenir des champignons inoculés sera suivi par séquençage haut débit. Les souches sélectionnées et le protocole d'inoculation feront l'objet d'un transfert vers la pépinière. Le changement climatique a augmenté la fréquence et la gravité de nombreuses catastrophes naturelles, en particulier la sécheresse. Bien que les chênes (Quercus spp.) jouent un rôle prépondérant dans les plantations d'en milieu urbain, celles-ci sont considérablement menacées en raison des sécheresses récurrentes. L'impact de celles-ci est d'autant plus significatif en zones urbaines en raison du compactage des sols, de l'incapacité à stocker correctement l'eau, de la perte de diversité des sols et de l'effet d'îlot de chaleur, qui ne fait qu'augmenter l'intensité de la perte d'eau et du manque de résilience des plantes. En raison de la nécessité de créer des ilots de fraicheur en augmentant les concentrations d'arbres en ville, Il est donc important de l'accompagner par une amélioration de la résistance à la sécheresse des arbres, en particulier des chênes (Zolfaghari et al., 2022). À cet égard, les champignons endophytes racinaires pourraient jouer un rôle dans la capacité des plantes à résister au stress hydrique en stimulant les phytohormones, en modérant les atténuant les dommages oxydatifs causés par les radicaux libres et en favorisant une meilleure acquisition des nutriments (Dastogeer et Wylie, 2017). De plus, les plantes infectées par des champignons endophytes ont des concentrations accrues d'osmolytes et de proline, une biomasse racinaire améliorée, et donc une plus grande résilience à la sécheresse (Cui et al., 2022).
Les données de la littérature suggèrent le potentiel de ces champignons sur la modification des traits anatomiques, biochimiques et physiologiques des plantes visant à améliorer la résilience face à la sécheresse. (Zolfaghari et al., 2022, Liu-Xu et al., 2024). L'objectif central de ce projet est d'élucider les mécanismes moléculaires et physiologiques par lesquels les champignons endophytes confèrent une protection contre le stress hydrique chez et d'évaluer leur rôle potentiel comme bioinoculant au stade de la pépinière.
Le projet est organisé en trois volets complémentaires (Work Packages, WPs). Ils visent à :
(i) identifier les souches fongiques capables de coloniser les racines du chêne ;
(ii) caractériser les bases moléculaires et physiologiques des interactions chêne-endophyte ;
(iii) évaluer leur impact fonctionnel sur la résilience à la sécheresse.
Une étude de diversité par métabarcoding (séquençage des ITS fongiques) sera réalisée sur des racines de chênes collectées dans différentes plantations dans le sud-ouest selon en gradient de sécheresse et de nature de sols. Les racines collectées seront mises en culture, après stérilisation superficielle, afin d'isoler les souches fongiques et réaliser une mycothèque d'endophytes. Ces souches seront caractérisées par séquençage sanger (ITS). Les données bibliographiques permettront de trier et identifier les champignons les plus prometteurs
La deuxième étape consistera à inoculer des plantules de chênes cultivées in vitro. Rien n'étant connu, à ce jour, sur la dynamique de la colonisation racinaire du chêne, un suivi en microscopie à fluorescence permettra de décrire la cinétique de colonisation.
Les plantules inoculées seront sorties d'in vitro et soumises à un stress hydrique modéré (chronique). L'effet des champignons endophytes sera évalué par l'analyse différentielle de l'expression génique entre plants inoculés (E+) et non-inoculés (E-). Une étude métabolique ciblée sera aussi réalisée: quantification par LC-MS des profils hormonaux (ABA, GA, auxines) et des composés phénoliques impliqués dans la réponse au stress oxydatif.
Une fois les souches de champignons sélectionnées, en fonction de leur effet sur le chêne en condition de sécheresse, une expérimentation en serre sur plantes plus âgées sera réalisée:
Les données de suivi en temps réel de la conductance stomatique, de la fluorescence de la chlorophylle et du potentiel hydrique foliaire seront corrélées au niveau de colonisation racinaire observé et à la capacité de reprise lors d'apport d'eau.

La personne recrutée aura une expérience dans la gestion des cultures végétales de grand volume et la culture in vitro des plantes. Le ou la candidat.e aura des compétences en bioinformatique (analyse de données issues de séquençage haut débit- statistiques), en physiologie végétale et en microscopie à fluorescence.