POSTERS Petit Pois Déridé 2019- Inra
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Petit Pois Déridé 2019 –
POSTERS
Nicolas Bech – Emmanuelle Blanc - Sarah Bosshardt – Amélie Carré – Anne Chenuil - Cécile Courret
Coline De l’hommeau – Lise Dupont - Maud Fagny - Fanny Hartman – Judith Legrand –
Marie Marugan - Rémi Perronne - Adrienne Ressayre – Virginie Roy – Élise Verrier –
Thimothée Virgoulay –
Dynamique d'insertion/délétion des introns dans les génomes de plantes.
Raouf-Marouane Nacer, Adrienne Ressayre
UMR Génétique Quantitative et Evolution - Le Moulon, INRA, CNRS, Université Paris-Sud, AgroParisTech,
Université Paris-Saclay
Les introns sont des séquences non codantes qui interrompent les séquences codantes des gènes eucaryotes. Les
introns sont excisés au cours de la formation des ARN messagers et l'épissage alternatif permet de réguler
l'expression des gènes ou de produire des versions différentes des protéines. De nombreuses fonctions
additionnelles sont décrites comme associées à un intron particulier où aux processus d'épissage en général. Chez
les espèces de plantes qui présentent en moyenne 4 introns par gène, les introns sont des éléments génomiques
très fréquents occupant près d'un quart de l'espace génique. Au cours de l'évolution, les introns se sont accumulés
au sein des génomes des différentes espèces eucaryotes. Les génomes de plantes comprennent plusieurs dizaines
de milliers de gènes et généralement plus d'une centaine de milliers d'introns. Nous avons cherché à décrire la
dynamique d'insertion/délétion des introns au sein de ces génomes en utilisant les données de séquençages de
génomes de plantes publiquement disponibles. Nous avions deux objectifs : 1) étudier si des modèles de
naissance/mort permettent de décrire la distribution des introns chez les plantes et 2) étudier à quelle échelle
évolutive se produisent les changements. Les premiers résultats indiquent que la distribution du nombre d'introns
dans les gènes de plantes est très proche d'une distribution géométrique attendue dans les processus de type
naissance-mort, et suggère peu de changements dans la dynamique d'insertion/délétion chez les plantes à fleurs.
Comparison of spatio-temporal changes of varietal, genetic and functional diversity of bread
wheat between 1980 and 2015 in France
Rémi Perronne*, Jérémie Désormeaux*, Gaëlle van Frank, Harry Belcram, Isabelle Goldringer. *both authors
contributed equally to the study
GQE– Le Moulon, INRA, Univ. Paris-Sud, CNRS, AgroParisTech, Université Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette, France.
The study of the temporal changes in crop diversity has mainly focused on varietal or ex situ genetic diversity. In
contrast, the surveys of spatio-temporal changes of functional agronomic characteristics accounting for the
acreages of the varieties have not been studied. We analyzed in situ varietal, genetic and functional diversity of
bread wheat over the 1980-2015 period in France at the district scale. We used indicators accounting for the
relative acreages of varieties, molecular genetic data and agronomic characteristics of varieties. Based on a two-step
statistical analysis, i.e. a principal component analysis and a clustering method, we highlighted both that temporal
changes varied largely between indicators, and that substantial differences in these temporal changes were
observed between agricultural regions. For instance, in the north of France, the varietal diversity N 2 showed an
important increase until 2007 before a slight decrease, while the genetic diversity H T* followed several cycles of
limited rise and fall of the indicator value. Concerning the resistance to diseases, the weighted mean field adult-
plant resistance levels to yellow and brown rusts showed important increases until 2002 before stabilizing or slightly
decreasing. Considering the temporal changes in the distinct French agricultural regions, our results suggest that
several determinants could drive together the spatio-temporal structure of the different components of crop
diversity.
PPD2019-1PPD2019-2
Corridors écologiques et connectivité dans un paysage changeant
Nicolas BECH1, Frédéric GRANDJEAN1, Yvonnick GUINARD 2
1
Laboratoire Ecologie et Biologie des Interactions, UMR CNRS 7267, Equipe « Ecologie, Evolution,
Symbiose », Université de Poitiers, Poitiers, France.
2
Communauté urbaine Grand Poitiers, centre d’activités « Milieux Naturels »
L'occupation du sol, couplée aux rapides changements d'utilisations des terres, favorise la fragmentation des
habitats qui se traduit aujourd’hui par la perte de leurs surfaces, de leur disponibilité et de leur connectivité. La
structure et la dynamique de la matrice paysagère conditionne alors le degré de connectivité écologique et ainsi les
flux et les mouvements biologiques associés. La pérennité et la résilience des organismes, réfugiés dans les patchs
d’habitats encore favorables, est alors dépendante du degré d’isolement géographique du patch sur lequel ils se
trouvent. Etudier la dynamique spatio-temporelle de l’hétérogénéité spatiale représente ainsi un enjeu majeur dans
l’étude et la compréhension de la structure des paysages anthropisés mais aussi, à des fins socio-écologiques, dans
la préservation de la biodiversité et de ses services écosystémiques. Ce projet se positionne dans la Communauté
urbaine de Grand Poitiers (i.e.GPCu) dont le bâtit a connu une dilatation de 40% entre 1968 et 2008 et qui présente
une diversité d’utilisation des sols allant de zones naturelles à des zones fortement urbanisées. L’analyse sous SIG
d’images satellitaires de 1950 et d’aujourd’hui, nous permettra d’estimer entre les deux périodes (1) la mutation de
l’occupation du sol et (2) l’évolution des facteurs éco-paysagers (e.g.indices de connectivité). Ces indices seront
calculés à partir d’une approche utilisant des cartes de friction (représentant la difficulté du mouvement au travers
de chaque cellule du paysage d’hier et d’aujourd’hui) et les théories des graphes et des circuits. Une telle approche
nous permettra d’estimer si les corridors écologiques mis en place aujourd’hui au sein de GPcu augmentent
significativement la connectivité du paysage et celle des populations par rapport à celle d'hier.
Inférences démographiques à partir de données génomiques sous modèles spatialisés
Thimothée Virgoulay1,2, Raphaël Leblois2, François Rousset1, François-David Collin3, Jean-Michel Marin3
1
Institut des Sciences de l’Evolution de Montpellier (ISEM), Montpellier, France
2
Centre Biologique pour la Gestion des Populations (CBGP), Montferriez-sur-Lez, Montpellier
3
Institut Montpelliérain Alexander Grothendieck, Montpellier, France
L'analyse du polymorphisme génétique neutre permet d'estimer des paramètres démographiques et historiques des
populations. Ces analyses reposent sur la combinaison de modèles stochastiques de l'évolution des populations (par
exemple la coalescence) et des méthodes d'inférence statistique (comme les méthodes du type « Approximate
Bayesian Computation »). Ce projet consiste à essayer d’inférer des paramètres démographiques spatialisés à partir
de données génomiques. Pour d’estimer ce type de paramètre, il est prioritaire de choisir un modèle prenant en
compte la structuration spatiale des populations comme le modèle en isolement par la distance. En effet ce modèle
possède des propriétés ajustables tel que la présence de barrières de dispersion, d’hétérogénéité de densité dans
les sous populations ou de capacité de dispersions différentes des individus en fonction de leur position. Ces
propriétés devraient nous permettre de modéliser un grand nombre d'histoires démographiques différentes. De
plus le passage à l’échelle de la génomique permettrait d’utiliser de nouvelles informations, notamment les
déséquilibres de liaison, ce qui augmenterait le nombre de paramètres que nous pourrions estimer. Afin d’exploiter
ce type d’information il est nécessaire de considérer des méthodes d’inférence fondées sur la comparaison de
simulation et de jeux de données réelles (méthodes « Approximate Bayesian Computation with Random Forest »,
Marin et al. 2017 ou « summary likelihood » implémentée dans la librairie R Infusion, Rousset 2016). La première
étape de ce projet consiste à implémenter un simulateur de données génomiques utilisant les algorithmes de
coalescence. S'il existe des méthodes efficientes de simulation en génomique des populations (Kelleher et al. 2016),
ces dernières se basent sur des hypothèses simplificatrices concernant les modèles démographiques (tailles
importantes des sous-populations et taux de migration/mutation/recombinaison faible) incompatibles avec la
structuration réelle de nombreuses populations (absence de sous populations distinctes à une échelle fine) et avec
le type de modèle que l’on souhaite ajuster à de telles populations (modèle d’isolement par la distance entre sous-
populations de taille 1).La seconde étape consiste à proposer un ensemble de statistiques résumantes adaptées à
l’inférence de paramètres démographiques spatiaux. Une fois l'ensemble (simulateur, statistiques résumantes et
méthodes) intégré, la dernière étape aura comme finalité de mettre à profit ces nouveaux outils afin d’estimer des
histoires démographiques complexes sur des jeux de données réelles.
PPD2019-3Modelling the foraging behaviour of bumblebees using private or social information
Elise VERRIER1 Emmanuelle Baudry1, Carmen Bessa-Gomes2
1
Université Paris Sud, Laboratoire ESE
2
AgroParisTech, Laboratoire ESE
Plant-pollinator interaction is a strong evolutionary force, and bumblebees are model organisms that have shaped
much of our current knowledge. Past researches on bumblebees foraging strategies have shown that their efficiency
depends on flower spatial distribution, with bumblebees being able to follow routines while visiting flowers, a
behaviour is known as traplining and that relies on the use of personal information. Moreover, the presence of the
conspecifics may also impact foraging decisions, namely the decision on whether to visit a given flower, a behaviour
that relies on the use of social information. We propose to use an individual-based model to examine the impact of
floral resources distribution and diversity on bumblebees foraging behaviour integrating the use of both personal
and social information. The model simulates the equivalent of a day of bumblebee foraging. We follow the journey
of pollinators across a simulated floral landscape. We are particularly interested in their foraging efficiency
measured by the difference between the energy obtained during the feeding and the cost of moving in the
environment. The agent can make decisions at two different levels: while moving between flowers, and while
probing (or not) a flower. We will focus on the information used to make those decisions.
Specialization and gene flow among North American anther-smut fungi
Fanny Hartmann1, Ricardo C. Rodríguez de la Vega1, Pierre Gladieux2, Wen-Juan Ma3, Michael E. Hood3,
Tatiana Giraud1
1
Ecologie Systématique Evolution, Univ. Paris-Sud, AgroParisTech, CNRS, Université Paris-Saclay, Orsay,
France
2
INRA, UMR BGPI, Campus International de Baillarguet, Montpellier, France
3
Biology Department, Science Centre, Amherst College, Amherst, MA, USA
The history of gene flow and its potential adaptive relevance in species divergence, genome evolution and
adaptation are still poorly understood. Anther-smut fungi from the Microbotryum genus is a species complex of
castrating pathogen of Caryophyllaceae plants. Most Microbotryum species are highly host-specialized. We studied
here a native North American group that diverged from the European anther-smut fungi before the European clade
radiation. Intriguingly, previous studies found no differentiation between strains infecting the two native North
American species Silene virginica and S. caroliniana based on internal transcribed spacer (ITS) sequencing. Using
whole genome sequencing, we found genetic differentiation among strains isolated from different host species and
sub-species, unraveling host-specialized genetic clusters in this North American group. We then further tested for
gene flow using FST-outlier scans, ABBA-BABA tests and demographic modeling of the genetic clusters. Interestingly,
we observed contrasting patterns of gene flow on the mating-type chromosomes that show large non-recombining
regions compared to the autosomes, which is interesting to explore given the prominent role of sex-related
chromosomes in speciation in other systems.
The role of transposable elements in gene expression regulation in maize and its response to
drought
Maud Fagny, Johann Joets, Clémentine Vitte
GQE – Le Moulon, INRA, Université Paris-Sud, CNRS, AgroParisTech, Université Paris-Saclay, France
The maize (Zea mays) genome is dominated by transposable elements (TEs), which make up 85% of its sequence.
Maize is also well known for its dramatic insertion variability among lines. In many species, TE carry regulatory
sequences such as enhancers and transcription factor binding sites. In this project, we aim to understand to which
extent TE polymorphisms contribute to gene expression landscape in different maize lines, and in response to
drought.To this end, we de novo assembled the genome of 7 maize lines from different genetic groups, and
sequenced the transcriptome of these lines from 14 tissues, including 7 tissues for which plants were grown in
standard and water deficit conditions. After annotating TEs in each of the 7 genomes, we will compare their TE
content and their polymorphisms in gene-rich regions. We will then study the extent to which these polymorphisms
PPD2019-4affect gene expression profiles in the different tissues/conditions.
Modeling evolutionary outcomes of competition for light in wheat composite populations
Emmanuelle Blanc1, Meije Gawinowski1, Pierre Barbillon2, Jérôme Enjalbert1
1
GQE–Le Moulon, INRA, Univ. Paris-Sud, CNRS, AgroParisTech, Université Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette, France
2
UMR518, Joint Research Unit for Mathématiques et Informatique Appliquées, INRA, AgroParisTech, Paris,
France
The use of wheat mixtures by French farmers has increased sharply in recent years. This agricultural practice is of
serious interest in the context of the agroecological transition, as it improves the resilience of the crop in low input
systems. Nevertheless, very few studies have focused on reasoning the genetic composition of these mixtures in
order to maximize complementarity and minimize competition between genotypes. In particular, the competition
for light should be taken into account in mixtures with heterogeneous aerial architecture. Furthermore, as
approximatively 50% of the wheat cultivated in France is resown from year to year, it is crucial to study the
evolution of these mixtures over time. To tackle this issue, we have worked on the coupling of (i) a 3D
ecophysiological model simulating the partitioning of light in wheat fields and the resulting plasticity of tillering and
(ii) a population genetics model simulating the segregation of genetic markers controlling some key traits of the
plants aerial architecture. Using this coupled model, binary mixtures with a significant height differential were
simulated for 20 successive generations. Results show that taller plants intercept more light than the smaller ones,
and thus tend to increase in proportion in the population over time. Importantly, the decrease of diversity
generated by the spread of the tallest plants results in a reduction of the overall performance of the plot, which
could be problematic for production.
Sex-ratio meiotic drive shapes the evolution of the Y chromosome in Drosophila simulans
Cécile Courret*, Quentin Helleu*°, David Ogereau*, Ching-Ho Chang†, Amanda Larracuente†, Catherine
Montchamp-Moreau*
*Evolution Génome Comportement et Ecologie, CNRS, Université Paris-Sud, IRD, Université Paris-Saclay, Gif-
sur-Yvette, France ;
°Department of Ecology and Evolution, University of Lausanne, Lausanne, Switzerland ;
†Department of Biology, River campus, Rochester University, Rochester, USA.
Meiotic drivers are selfish genetic elements that promote their own transmission into the gametes, thus triggering
intragenomic conflicts. In the Paris sex-ratio system of Drosophila simulans, X-linked drivers prevent the segregation
of the heterochromatic Y chromosome during meiosis II, and hence the production of Y-bearing sperm. These
drivers, which cause a bias toward females in the progeny of carrier males, are currently spreading across the
species range. Natural selection, which tends to restore equal sex ratio, has favored the emergence of resistant Y
chromosomes and autosomal suppressors, thus making the distorters cryptic or nearly in the wild. We present here
recent findings on drive resistance. We investigated gene variation among 351 Y chromosomes from 29 population
samples collected over more than 20 years and showing a wide continuum of phenotypes, from sensitivity to
complete resistance. We identified only three haplotypes. One of them is associated with resistance and proved
able to replace sensitive Ys within an handful of years in populations invaded by the drivers, showing that
intragenomic conflicts can drive astonishingly rapidly the evolution of Y chromosomes. In situ hybridization with
satellite DNA probes revealed extensive structural variation, suggesting that repeated sequences are rapidly
evolving and may account for the continuum of resistant phenotypes.
PPD2019-5Variabilité des signaux olfactifs et du régime de reproduction chez la Nigelle de Damas (Nigella
damascena L., Ranunculaceae).
Marie Marugan1, Thierry Louis2, Carine Remoué1, Hélène Corti1, Jean-Christophe Sandoz2, Domenica
Manicacci1
1
UMR GQE-Le Moulon, Gif-sur-Yvette ;
2
UMR EGCE, Gif-sur-Yvette
La fleur joue un rôle primordial dans l’attraction et le comportement de ses pollinisateurs. De par sa forme, sa
couleur et son odeur, elle les manipule à courte ou longue distance afin d’augmenter ses chances de visites et donc
de reproduction. Chez la Nigelle de Damas, la fleur présente environ 5 sépales pétaloïdes et 8 pétales nectarifères
(morphe sauvage [P]). Le variant horticole, quant à lui, ne possède pas de pétale mais un très grand nombre de
tépales pétaloïdes (morphe [T]). Des études préliminaires ont montré que les pollinisateurs (abeilles et bourdons)
visitent activement les fleurs [P] pour prélever le nectar, mais évitent le morphe [T].Pour déterminer si des signaux
olfactifs peuvent guider ce choix, nous avons réalisé des expériences de conditionnement associatif du réflexe
d’extension du proboscis (PER) où l’abeille apprend à associer une odeur à une récompense sucrée. Nous avons
cherché à savoir si les abeilles sont capables de percevoir et discriminer les signaux olfactifs émis par chaque
morphe. Les différences de visites peuvent avoir des conséquences sur le régime de reproduction des deux
morphes. Nous avons développé 4 marqueurs microsatellites, génotypé des descendances de plantes [P] et [T] en
fécondation libre et estimé le taux d’allogamie des deux morphes. Cette étude a permis de mettre en évidence
l’existence de signaux olfactifs perçus et appris par les pollinisateurs, et de quantifier leur impact sur le régime de
reproduction de la Nigelle de Damas.
Mise en place d’ateliers de co-construction de méthodes de gestion de mélanges de populations
de blé tendre à la ferme
Sara Bosshardt1, Gaëlle van Frank1, Isabelle Goldringer1, Pierre Rivière3, Ismaël Rodriguez3, Elsa Berthet2
1
GQE– Le Moulon, INRA, Université Paris-Sud, CNRS, AgroParisTech, Université Paris-Saclay, 91190 Gif-sur-
Yvette, France ;
2
UMR SADAPT, INRA, AgroParisTech, Université Paris-Saclay, Paris, France ;
3
Réseau Semences Paysannes, Aiguillon, France
La littérature de même que l’expérience de terrain montrent que le déploiement de la biodiversité cultivée dans les
agro-écosystèmes, notamment au niveau intra-parcelle (mélanges variétaux, populations, mélanges de populations)
est un facteur de stabilisation de la production et de résistance aux stress (Dawson et al. 2011). Depuis 2006,
l’équipe DEAP de l’INRA GQE accompagne des agriculteurs et animateurs du Réseau Semences Paysannes dans le
développement d’un projet de sélection participative sur le blé tendre (Demeulenaere et al. 2017). Dans ce cadre,
les agriculteurs partenaires créent, évaluent et sélectionnent sur leurs fermes des populations ou souvent des
mélanges de populations, avec le souhait de développer des populations hétérogènes adaptées à leur
environnement et aux contextes de production, de transformation et de valorisation spécifiques à chacun.e.
Cependant les connaissances et savoir-faire restent dispersés et la question de leur mutualisation et de la
coordination du collectif se pose.Le projet présenté ici a pour but de co-construire une ou plusieurs méthodes de
création, sélection, gestion collective de mélanges, adaptées aux contextes locaux et aux objectifs des acteurs de la
sélection participative (paysan.ne.s, associations, chercheur.se.s etc.). Des ateliers seront mis en place en mobilisant
la méthode de conception collective KCP® (Knowledge-Concepts-Proposals) (Hooge et al. 2016), qui s’organise en
trois phases : La première phase (phase K) est celle du partage des connaissances et de l’identification des lacunes
de connaissances. Elle sera facilitée par le recours à des fiches supports élaborées en amont ainsi que par des
retours d’expériences. La seconde phase (phase C), est la phase d’exploration de concepts, permettant aux
participants d’explorer de la manière la plus large possible différentes modalités de création et de gestion de
mélanges. Cette phase est menée en sous-groupes, avec des moments de restitution collectifs. Une synthèse des
résultats et l’élaboration de propositions (phase P) seront ensuite réalisées par les équipes de recherche, diffusées
aux participant.e.s et discutées avec eux. Deux ateliers seront organisés, fin mai et début juillet, avec deux collectifs
situés dans deux régions différentes, et dont l'organisation et l'expérience en sélection participative sont
contrastées.
PPD2019-6Caractérisation des déterminants du sexe et de l’auto-incompatibilité chez Phillyrea angustifolia
Amélie Carré1, Sylvain Santoni2, Sophie Gallina2, Clément Mazoyer1, Cécile Godé1, Christelle Blassiau1,
Philippe Vernet1, Xavier Vekemans1, Pierre Saumitou-Laprade1
1
CNRS/ Université de Lille, UMR 8198, Laboratoire Ecologie Evolution Paléontologie ;
2
INRA, Centre de Montpellier, UMR AGAP
Il existe dans la famille des oléacées, un système d’auto-incompatibilité (AI) di-allélique, dont le maintien à deux
groupes d’AI n’est pas associé à l’hétéromorphie, il est en effet homomorphe. Chez Phillyrea angustifolia, espèce
androdioïque anémophile, les individus sont soit porteurs de fleurs hermaphrodites soit porteurs de fleurs mâles.
Les hermaphrodites se séparent en deux groupes d’AI ; ils sont incompatibles intra-groupes et compatibles en
intergroupes. Les mâles ont la particularité d’être compatibles avec les deux types d’hermaphrodites et compensent
ainsi leur désavantage lié à la perte de la fonction femelle. Mon étude se focalise sur l’identification des
déterminants du sexe et de l’AI et de leurs interactions. Dans un premier temps, une approche génétique par
croisement contrôlé et GBS (genotyping by sequencing) a permis de construire une carte génétique et de localiser le
sexe et l’AI sur des groupes de liaisons indépendants. Une seconde approche, transcriptomique, a permis de mettre
en évidence des séquences préférentiellement exprimées dans chacun des groupes d’AI et/ou sexes. Le
positionnement de ces séquences d’intérêt sur la carte génétique vise à différencier celles qui co-localisent avec les
locus du sexe et de l’AI de celles qui sont sous leur contrôle. Les premiers résultats donnent de bonnes pistes pour le
développement de marqueurs spécifiques du sexe et des groupes d’AI, ainsi que pour la compréhension globale du
fonctionnement de ce système.
Mise au point d'un protocole de metabarcoding (COI) pour décrire les communautés marines
benthiques
Anne Chenuil, Vincent Dubut, Florent Marschal, Emese Meglecz, Edwige Coch, Pascal Mirleau
IMBE, Marseille
Nous avons testé différentes conditions de traitement des échantillons de substrat marin recouvert de son peuplement
benthique, suivant un protocole rigoureux avec triplicats de PCR et triples librairies, témoins négatifs et positifs
(similaire à celui de Corse et al. 2017, Molecular Ecology Resources). Nous avons testé (et croisé) deux solutions pour (i)
la méthode d'extraction, (ii) l'enzyme utilisée pour la PCR (du fragment COI), et (iii) le couple d'amorces dégénérées
pour amplifier le fragment COI. Nous avons également utilisé des réplicats biologiques (deux fois la même extraction
d'ADN sur le même tube de benthos broyé). Les résultats montrent une nette différence entre les deux enzymes
concernant le nombre de variants (nombre de variants validés suivant notre pipeline stringent calibré avec les témoins
négatifs et positifs), une différenciation entre les communautés décrites par les deux kits d'extraction (mais pas de
nette différence de nombre de variants). Les résultats pour le nouveau couple d'amorces sont en cours d'analyse au
moment de la soumission du résumé, ainsi que l'analyse précise des variants (biais phylogénétique ou type d'erreur
particulier) préférentiellement obtenus avec l'une des enzymes ou des méthodes d'extraction.
PPD2019-7Structure des communautés de vers de terre et caractéristiques génétiques des populations de
Lumbricus castaneus dans des sols pollués aux éléments traces métalliques : un cas d’étude en
zone urbaine
Hélène Audusseau 1,2,3, Franck Vandenbulcke 4, Cassandre Dume 1,4, Valentin Deschins 1, Maxime Pauwels 5,
Agnès Gigon 1, Mathieu Bagard 1 and Lise Dupont 1*
1
Université Paris Est Créteil (UPEC), UPMC, Paris 7, CNRS, INRA, IRD, Institut d’écologie et des sciences de
l’environnement de Paris, Créteil, France ;
2
Department of Zoology, Stockholm University, Stockholm, Sweden ;
3
NERC Centre for Ecology and Hydrology, Crowmarsh Gifford, Wallingford, Oxfordshire, UK .
4
Université de Lille, EA 4515-LGCgE - Laboratoire Génie Civil et géo-Environnement, Cité scientifique,
Villeneuve d'Ascq, France ;
5
Université de Lille, CNRS, UMR 8198 – Unité Evolution-Ecologie-Paléontologie, Lille, France
La pollution des sols par les éléments trace métalliques (ETMs) est fréquente en zone urbaine où elle représente un
danger pour l’homme. Les vers de terre, ou ingénieurs du sol, sont également affectés par ces ETMs bien qu’il existe
une différence de sensibilité entre les espèces. Dans le projet ReFuj, l’impact sur les vers de terre de la pollution du
sol par les ETMs a été étudié dans une friche urbaine où 2 hectares sont fermés au public du fait d’une
contamination (principalement par Pb, Cu, Zn et Cd). Une analyse des communautés de vers a montré que la
richesse spécifique diminuait avec l’augmentation de la concentration en ETMs, alors que l’espèce Lumbricus
castaneus restait abondante dans la zone polluée, et bioaccumulait le Zn. Afin de décrypter les mécanismes
moléculaires impliqués dans cette tolérance, deux approches ont été utilisées. Une analyse de génétique des
populations réalisée à l’aide de marqueurs microsatellites a montré une absence de limite aux flux de gènes entre
deux populations de L. castaneus d’effectif égal se trouvant, l’une dans la zone contaminée et l’autre dans la partie
non contaminée. Une différence d’expression des gènes entre les deux conditions environnementales a été évaluée
à l’aide d’une analyse du transcriptome par RNAseq. Un transcriptome de référence constitué de 72815 contigs a
été obtenu. Parmi eux, 1 690 gènes étaient différentiellement exprimés et 477 gènes étaient uniquement exprimés
chez les vers collectés dans le sol pollué.
Développement d’un outil d’évaluation multicritère (OEM) pour l’aide à la conception de
mélanges variétaux chez le blé tendre
Coline De l'hommeau1, Jérôme Enjalbert1, Arnaud Gauffreteau2, Emma Forst1, Timothée Flutre1
1
UMR GQE-Le Moulon, INRA, Univ. Paris-Sud, CNRS, AgroParisTech, Univ. Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette,
France ;
2
UMR Agronomie, INRA, AgroParisTech, Université Paris-Saclay, Thiverval-Grignon
L’intérêt des mélanges variétaux est reconnu pour la régulation des maladies foliaires (de Vallavieille-Pope,
2004), et la stabilisation de la production (Kiær et al., 2012). Cependant peu de recommandations concernant
la conception des mélanges existent à ce jour, notamment pour les aspects de compétition entre les
composantes du mélange. Ce projet propose le développement d’un modèle écophysiologique simplifié de
simulation de la compétition entre composantes d’un mélange qui diffèrent pour leur hauteur et précocité
de floraison. Une étude bibliographique en cours rassemble des connaissances sur la compétition pour la
lumière chez les céréales, mobilisées pour définir et paramétrer le modèle. Des simulations réalisées sur un
modèle plus complexe, et différentes données expérimentales seront utilisées pour valider le modèle. Ce
modèle sera ensuite intégré dans un outil d’évaluation multicritère (OEM), tenant compte de la pression des
pathogène et de la compétition avec les adventices. Les fonctionnalités et l’interface graphique implémentée
sous R Shiny sont définies en accord avec des agriculteurs et conseillers agricoles praticiens des mélanges,
afin de garantir l’adéquation de l’outil aux besoins des utilisateurs.
PPD2019-8Identifier les déterminants du succès d’un agent de lutte biologique contre un ravageur du maïs.
Une approche de modélisation mathématique
Pedro Rosero1,2, Romain Benoist2 , Laure Kaiser2 , François Rebaudo2, Judith Legrand1
1
UMR GQE-Le Moulon, INRA, Univ. Paris-Sud, CNRS, AgroParisTech, Univ. Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette,
France ;
2
UMR EGCE, Univ. Paris-Sud, CNRS, IRD, Univ. Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette, France
Pour la mise en place d’une agriculture durable, des alternatives aux produits phytosanitaires pour le contrôle des
ravageurs de culture sont étudiées, notamment la lutte biologique. En France deux lépidoptères foreurs de tige sont
des ravageurs majeurs des cultures de maïs, la sésamie (Sesamia nonagrioides) et la pyrale (Ostrinia nubilalis),
entrainant 30% à 70% de perte à la récolte. Un parasitoïde, Cotesia typhae, a été caractérisé en Afrique de l’Est où il
s’attaque spécifiquement à la sésamie. Il est actuellement étudié comme potentiel agent de lutte biologique contre
la sésamie en France où il ne survivrait pas pendant l’hiver et devrait être introduit artificiellement chaque année.
Son efficacité peut notamment être quantifiée par sa capacité à diminuer les populations de sésamie en procédant à
une seule introduction de parasitoïdes au cours de la saison. Pour déterminer si la population de parasitoïdes
pourrait être maintenue sur une saison malgré des longueurs de cycles de vie du parasite et du parasitoïde
différentes (8 versus 3 semaines environ), nous avons développé un modèle mathématique en complément
d’approches expérimentales. En couplant la phénologie du parasitoïde et du ravageur, le modèle prédit leurs
dynamiques de population respectives selon différents scénarios de température et de positionnement de
l’introduction des parasitoïdes (date, stades de développements). Nous présenterons le modèle, calibré à partir de
données de la littérature et expérimentales, et les premiers résultats de simulation.
Projet Plath-Inv : les plathelminthes terrestres invasifs, prédation sur les vers de terre et défense
chimique
Virginie ROY1, Lise DUPONT1, Grégory GENTA-JOUVE2, Agnès GIGON1, Jean-Lou JUSTINE3, Yanyan LI4, Soizic
PRADO2, Sylvie REBUFFAT4 et Jessica THEVENOT5
1
UMR 7618 - Institut d’Ecologie et des Sciences de l’Environnement de Paris (iEES-Paris) -
CNRS/IRD/INRA/UMPC/UPEC/Paris Diderot, Equipe Biogéographie et diversité des interactions du sol
(BioDIS), Université Paris-Est Créteil, Faculté des Sciences et technologie, Créteil ;
2
UMR 7245 - Molécules de Communication et Adaptation des Micro-organismes (MCAM) - CNRS/MNHN,
Equipe Chimie des Produits Naturels Fongiques et Bactériens (CPNFB), MNHN Paris ;
3
UMR 7205 - Institut de Systématique, Évolution, Biodiversité (ISYEB) – MNHN/CNRS/EPHE/SU/UA, MNHN
Paris ;
4
UMR 7245 - Molécules de Communication et Adaptation des Micro-organismes (MCAM) - CNRS/MNHN,
Equipe Biochimie des Interactions Microbiennes (BIM), MNHN, Paris ;
5
UMS PatriNat (AFB-CNRS-MNHN), Centre d'expertise et de données sur la nature, MNHN, Paris
Les plathelminthes terrestres invasifs ont été très récemment signalés en France métropolitaine. Une enquête
basée sur la science participative a montré que 10 espèces y étaient présentes. L’une d’entre elles, Obama nungara,
a envahi plus de 70 départements. Son signalement se limite pour le moment aux jardins, jardineries et espaces
verts urbains. L’invasion par les plathelminthes pose la question de leur régime alimentaire et des conséquences de
cette invasion sur les populations indigènes de proies qu’ils consomment. Sur les îles britanniques, il a été montré
que la prédation des plathelminthes pouvait entrainer des réductions sévères dans les populations de vers de terre.
Les plathelminthes terrestres échappent également à tout type de prédation, grâce à la présence de substances
chimiques répulsives ou toxiques. La tétrodotoxine (TTX), une neurotoxine très puissante, a récemment été mise en
évidence chez deux espèces du genre Bipalium qui l’utilisent pour paralyser et tuer leurs proies. Il est très probable
que de telles substances chimiques participent au caractère extrêmement invasif de ces animaux. Le projet Plath-Inv
se propose 1) de caractériser la diversité spécifique et écologique des proies vers de terre consommées par le biais
d’un séquençage à haut débit des contenus digestifs de O. nungara, et 2) de détecter et de caractériser les toxines
présentes chez les plathelminthes introduits en France, et plus particulièrement la TTX et ses variants.
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