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Stages soutenus par le GIS Fruits en 2019 Liste des sujets proposés Le GIS Fruits soutient des stages étudiants de 6 mois, niveau Master 2 sur le thème des fruits et finance pour cela des bourses de stages réalisés dans des labos INRA. Les sujets acceptés : - s’inscrivent dans les axes thématiques du GIS, - sont construits en partenariat entre au moins 3 membres du GIS, - et le stagiaire est co-encadré par un maître de stage INRA. >Axes thématiques du GIS : http://www.gis-fruits.org/Le-GIS-Fruits/Axes-thematiques >Partenaires du GIS : http://www.gis-fruits.org/Le-GIS-Fruits/Membres-fondateurs Durée : 6 mois Niveau : Stage de fin d’études BAC + 5 (Option Ingénieur, ou Master 2) Profil du stage : Recherche appliquée Pour tout renseignement complémentaire : gis.fruits@inra.fr 1/43
Sujet de stage Nom du porteur INRA Centre INRA Unité Partenaires impliqués Axes Description et analyse de l’évolution de l’offre de fruits dans les Antilles Sophie DROGUE Occitanie-Montpellier MOISA DAAF Antilles françaises, CTIFL 1 françaises Le pommier en agroforesterie – analyse du climat lumineux à partir de CIRAD, Montpellier SupAgro, CA scènes 3D acquises par LIDAR terrestre et relations avec le développement Pierre-Eric LAURI Occitanie-Montpellier SYSTEM 5 de l'Hérault du pommier Annabelle RICHARD / Aude Provence-Alpes-Côte Techniques alternatives au désherbage chimique en arboriculture fruitière UERI ITAB, CTIFL 3 et 5 ALAPHILIPPE d'Azur Conduite du verger de prunier d’Ente en bas intrants eau – fertilisation – Nouvelle-Aquitaine- Marie-Laure GREIL UE Arbo BIP, Agrocampus Ouest 5 enherbement Bordeaux Développement d’une stratégie de biocontrôle du feu bactérien : Provence-Alpes-Côte ANPP, Station Expérimentale La Clara TORRES BARCELO PV 3 l’utilisation de bactériophages contre Erwinia amylovora d'Azur Pugère, CA des Hautes-Alpes Identification de composés naturels de pêches affectant la pathogénicité Provence-Alpes-Côte Bénédicte QUILOT-TURION GAFL GRAB, TERRALIA 3 de Monilinia laxa d'Azur Effet des stimulateurs de défenses des plantes sur l’évolution des Valérie CAFFIER Pays de la Loire IRHS IFPC, CTIFL 3 populations de Venturia inaequalis – conséquences sur la durabilité Utilisation conjointe de données LIDAR, d’images multi-spectrales et thermiques et de modèle structure-fonction pour l’estimation de la Magalie DELALANDE Occitanie-Montpellier AGAP CIRAD, Montpellier SupAgro TRANS variabilité génotypique d’une collection de pommier. Recherche des sources de résistance/tolérance à une bactériose des Prunus (ESFY) ou ses vecteurs au travers une analyse bibliographique, des Nicolas SAUVION Occitanie-Montpellier BGPI CTIFL, CEP 3 analyses statistiques de données de prospections, et une enquête auprès des acteurs de la filière Fruits. Contribution de la densité stomatique à la transpiration chez la vigne : Thierry SIMONNEAU Occitanie-Montpellier LEPSE Montpellier SupAgro, CIRAD 4 approche par génétique d’association. Recherches et évaluation des parasitoïdes oophages indigènes de la Provence-Alpes-Côte CTIFL, CA 06, CA 47, UNICOQUE, Alexandre BOUT ISA 3 punaise invasive Halyomorpha halys . d'Azur Montpellier SupAgro Nouvelles méthodes de phénotypage et déterminisme génétique de Mathilde ORSEL Pays de la Loire IRHS Agrocampus Ouest, CTIFL 6 l’échaudure superficielle. Etude de l’interaction entre la bacterie Xanthomonas arboricola pv. pruni et Prunus armeniaca : détection et phénotypage sur feuilles Marion LE SAUX Pays de la Loire IRHS CTIFL, Agrocampus Ouest 3 détachées Conception d'un OAD pour le choix du porte-greffe dans les vergers Provence-Alpes-Côte Henri DUVAL GAFL Montpellier SupAgro, GEFEL 5 d’arbres fruitiers à noyau. d'Azur Economie / Compétitivité Axe 1 Fonctionnement et maitrise des bioagresseurs Axe 3 Adaptation et anticipation du changement climatique Axe 4 Systèmes Axe 5 Elaboration et maintien de la qualité des fruits frais et transformés Axe 6 Méthodologie Transversalité 2/43
PROPOSITION DE STAGE 2018-2019 Le GIS Fruits souhaite soutenir des stages étudiants de 6 mois, niveau Master 2 sur le thème des fruits et offre pour cela de financer des bourses de stages réalisés dans des labos INRA. Le sujet proposé doit : i) s’inscrire dans les axes thématiques du GIS, ii) être construit en partenariat entre au moins 3 membres du GIS*, iii) le stagiaire doit être encadré par un maître de stage INRA. * Les trois partenaires proposant le stage ne doivent pas appartenir à la même unité. >Axes thématiques du GIS : http://www.gis-fruits.org/Le-GIS-Fruits/Axes-thematiques >Partenaires du GIS : http://www.gis-fruits.org/Le-GIS-Fruits/Membres-fondateurs Organismes partenaires : (1) INRA (2) DAAF Antilles françaises (3) CTIFL Dont une des deux écoles membres du GIS le cas échéant : Montpellier Supagro ou Agrocampus Ouest. Lieux du stage : Montpellier Durée : 6 mois Dates : 01/05/2019 – 31/10/2019 Niveau : Stage de fin d’études BAC + 5 (Option Ingénieur, ou Master 2) Profil du stage : Recherche appliquée INTITULE DU STAGE : Description et analyse de l’évolution de l’offre de fruits dans les Antilles françaises. Contexte et problématique : Les quelques études disponibles dans les Caraïbes, y compris dans les Antilles françaises, mettent en évidence des problèmes urgents de santé publique avec un changement dans la structure alimentaire et des taux croissants d'obésité et de maladies chroniques, au cours des dernières décennies, qui caractérisent une phase avancée de la transition nutritionnelle. Les études portant sur la consommation alimentaire menées dans les Antilles françaises montrent des consommations très faibles en fruits. Dans l’étude Kannari, enquête à visée représentative de la population générale résidant en Guadeloupe et Martinique menée en 2013-2014, 84 % des enfants et 47 % des adultes étaient des petits consommateurs de fruits (< 1,5 portion soit 120 grammes par jour) contre 44% des enfants et 37 % des adultes en France métropolitaine (étude nationale nutrition santé ENNS menée en 2006). Or, l'une des caractéristiques de la transition nutritionnelle est l'effet des changements dans le commerce international et la dépendance croissante à l'égard des importations d'aliments et du régime alimentaire de la population sur de courtes périodes. Objectifs généraux du stage / Résultats attendus : Dans ce contexte, l’objectif du stage sera l’analyse de l’évolution de l’approvisionnement en fruits dans les Antilles françaises. En lien avec les DAAF de Martinique et Guadeloupe et le CTIFL, le stagiaire étudiera la structure des approvisionnements en fruits dans les 2 îles et son évolution sur 20 ans. En particulier, nous nous intéresserons à la part des approvisionnements externes et de la production locale et l’évolution fruits frais vs fruits transformés. Notamment, les résultats du stage seront à mettre en regard avec les études de consommation pour apporter des connaissances sur l’environnement alimentaire des Antilles françaises, ses déterminants et son évolution dans le temps. 3/43
Publications de l’équipe d’accueil et/ou relative au sujet (et/ou au projet dans lequel s’insère le stage) : Carrere, M., Demaria, F., Drogue, S. (2018). Maximum residual levels of pesticides and public health: best friends or faux amis? Agricultural Economics, 49 (1), 111-118. Darmon N, Drewnowski A. The contribution of food prices and diet cost to socioeconomic disparities in diet quality and health: a systematic review and analysis. Nutrition Reviews, 2015, 73(10):643–660. Colombet Z, Allès B, Si Hassen W, Lampuré A, Kesse-Guyot E, Péneau S, Hercberg S, Méjean C. Individual characteristics associated with changes in the contribution of plant foods to dietary intake in a French prospective cohort. European Journal of Nutrition. 2018 Jun 18. doi: 10.1007/s00394-018-1752-8. ACTIVITES DOMINANTES CONFIEES AU STAGIAIRE : En lien avec les DAAF de Martinique et de Guadeloupe, le stagiaire devra conduire les recherches de données, les traitements statistiques et l’interprétation des résultats rendus nécessaires par les objectifs du stage. PROFIL REQUIS : - Dernière année de Formation Supérieure BAC + 5 - Connaissances : des connaissances en statistiques descriptives sont requises - Compétences opérationnelles : connaissance des logiciels STATA ou R recommandée - Langues : le candidat doit maitriser le français. Une bonne connaissance de l’anglais serait un plus mais n’est pas obligatoire. - Permis de conduire (le cas échéant) : INDEMNISATION (SUR BUDGET INRA-GIS FRUITS) : Selon la règlementation en vigueur pour 2019 (environ 550 €/mois) AVANTAGES PROPOSES (le cas échéant) : - restauration : présence d’un restaurant collectif auquel le stagiaire aura accès. - déplacements : Les déplacements qui pourraient être occasionnés par la mission confiée au stagiaire seront pris en charge par l’équipe d’accueil. CONTACT MAITRE DE STAGE INRA : (1) Maître de stage INRA (obligatoire) Nom et fonction du responsable à contacter : Sophie Drogué ingénieur INRA Adresse : UMR MOISA 2 place pierre Viala 34060 Montpellier Tél. :04 99 61 22 24 Site web (équipe et/ou projet) : https://umr-moisa.cirad.fr/ Mail : sophie.drogue@inra.fr 4/43
PROPOSITION DE STAGE 2018-2019 Le GIS Fruits souhaite soutenir des stages étudiants de 6 mois, niveau Master 2 sur le thème des fruits et offre pour cela de financer des bourses de stages réalisés dans des labos INRA. Le sujet proposé doit : i) s’inscrire dans les axes thématiques du GIS, ii) être construit en partenariat entre au moins 3 membres du GIS*, iii) le stagiaire doit être encadré par un maître de stage INRA. * Les trois partenaires proposant le stage ne doivent pas appartenir à la même unité. >Axes thématiques du GIS : http://www.gis-fruits.org/Le-GIS-Fruits/Axes-thematiques >Partenaires du GIS : http://www.gis-fruits.org/Le-GIS-Fruits/Membres-fondateurs Organismes partenaires : (1) INRA (UMR SYSTEM) (2) Cirad (UMR AMAP) (3) Montpellier SupAgro (UMR SYSTEM) (4) Chambre d’agriculture de l’Hérault (34) Dont une des deux écoles membres du GIS le cas échéant : Montpellier SupAgro ou Agrocampus Ouest. Lieux du stage : UMR SYSTEM, Montpellier. Certaines périodes se dérouleront à l’UMR AMAP (Montpellier) distante d’environ 5 kms Durée : 6 mois Dates : mars – août 2019 inclus Niveau : Stage de fin d’études BAC + 5 (Option Ingénieur, ou Master 2) Profil du stage : Recherche appliquée INTITULE DU STAGE : Le pommier en agroforesterie – analyse du climat lumineux à partir de scènes 3D acquises par LIDAR terrestre et relations avec le développement du pommier Contexte et problématique : Les systèmes agroforestiers actuels en climat tempéré sont majoritairement composés de 2 strates, le plus souvent de deux types : arbres à bois - plantes herbacées annuelles (ex., céréales en rotation) ou pérennes (ex., luzerne), et arbres fruitiers – plantes maraichères (‘verger maraicher’). Le projet GAFAM (Growing AgroForestry systems with Apple - Montpellier) développé à l’UMR SYSTEM sur le domaine de Restinclières (région de Montpellier) vise à enrichir ces systèmes en intégrant du pommier entre une strate haute (noyer à bois ; 10-15m) et une strate herbacée de légumineuse (sainfoin). La plantation des pommiers a eu lieu en mars 2016 dans une parcelle de noyer à bois âgés de 22 ans. Dans un tel système, la problématique de la lumière interceptée par les strates intermédiaire, ici le pommier, et basse est cruciale. On recherche en effet une atténuation par le noyer des excès de radiation (lumière, température) fréquents en période estivale en milieu méditerranéen, sans pénaliser le développement et la production du pommier et du sainfoin. La quantification du bilan radiatif des pommiers au cours de la saison de végétation constitue la problématique au cœur de ce stage. Ce travail accompagnera un travail de thèse en cours centré sur l’analyse architecturale (croissance, ramification, floraison, fructification) et fonctionnelle (flux de sève, fonctionnement foliaire) du pommier selon un gradient de distance aux noyers (Benjamin Pitchers, financement Fondation de France ; Direction : PE LAURI, co-direction : Frédéric DO). Objectifs généraux du stage / Résultats attendus : - Le thème majeur est la quantification du PAR (rayonnement actif pour la photosynthèse) intercepté par les pommiers spécifiquement suivis dans le cadre de la thèse en cours, et l’analyse des effets de cette interception sur leurs croissance et développement. Les premières mesures effectuées sur le dispositif dans le cadre de la 5/43
thèse, ont consisté en l’estimation du rayonnement à partir de photographies hémisphériques, mais celles-ci ne permettent d’estimer que le rayonnement au point où la photo a été prise. - L’utilisation d’images acquises par LiDAR terrestre permet d’estimer la quantité de PAR effectivement interceptée par les arbres de façon plus satisfaisante. Le volet radiatif sera traité à l’aide du logiciel AMAPvox développé par l’UMR AMAP (co-encadrement, Jean Dauzat). Le/la stagiaire travaillera sur des scènes 3D acquises avec un appareil LiDAR terrestre en août 2018, en pleine feuillaison des noyers et des pommiers (données disponibles dès le début du stage). Une autre acquisition de scènes 3D LIDAR pourra être envisagée avant débourrement des noyers et des pommiers dès le début du stage (mars 2019) voire en cours de saison 2019. - Les résultats attendus sont en premier lieu des bilans radiatifs de pommiers à partir de scans du dispositif par LiDAR terrestre traités par AMAPvox. On ciblera plus spécifiquement 45 pommiers sélectionnés suivant un gradient de distance aux noyers et faisant l’objet de mesures détaillées sur les aspects architecturaux et fonctionnels. L’évolution du bilan radiatif des arbres sera évaluée au cours de la saison de végétation en fonction des données climatiques (et si possible en fonction de l’évolution des surfaces foliaires). - Le/la stagiaire participera ponctuellement à des relevés de terrain. L’analyse et la discussion des résultats cherchera à interpréter des observations biométriques (ex. surfaces foliaires et SLA, longueur de pousses) et architecturales (ex. floraison, ramification) en fonction du climat radiatif local et de la quantité de PAR interceptée par les individus étudiés. Publications de l’équipe d’accueil et/ou relative au sujet (et/ou au projet dans lequel s’insère le stage) : Lauri PÉ, Mézière D, Dufour L, Gosme M, Simon S, Gary C, Jagoret P, Wery J, Dupraz C. 2016. Fruit-trees in agroforestry systems - Review and prospects for the temperate and mediterranean zones. Proceedings of the 3rd European Agroforestry Conference. Montpellier, France. Gosme M et al. (eds). May 2016. ISBN: 978-2-87614-717-1. EAN: 9782876147171. pp 106-109. https://www.repository.utl.pt/bitstream/10400.5/11690/1/EURAF2016%20- %20Book%20of%20Abstracts%20final.pdf Lauri PÉ, Simon S. 2018. Advances and challenges in sustainable apple cultivation. In: G Lang (ed), ‘Achieving sustainable cultivation of temperate zone tree fruits and berries’, Burleigh dodds Science Publishing Limited, Cambridge, UK. À paraître. Lauri PÉ, Barkaoui K, Ater M, Rosati A. 2019. Agroforestry for fruit trees in the temperate Europe and dry Mediterranean. In: M Mosquera-Losada and R Prabhu (eds), ‘Agroforestry for sustainable agriculture’, Burleigh dodds Science Publishing Limited, Cambridge, UK. À paraître. Lauri PÉ, Pitchers B., Dufour L., Simon S. Apple farming systems – Current initiatives and some prospective views on how to improve sustainability. Keynote at IHC, Istanbul, August 2018. À paraître dans Acta Horticulturae. Perez, R. P.-A., Costes, E., Théveny, F., Griffon, S., Caliman, J. P., Dauzat, J., 2018. 3D plant model assessed by terrestrial LIDAR and hemispherical photographs: a useful tool for comparing light interception among oil palm progenies. Agricultural and Forest Meteorology, 249 : 250-263. Pitchers B, Dufour L, Lauri PÉ. Growing AgroForestry systems with Apple (GAFA project). Preliminary results on the influence of adult walnut trees on growth and branching of two-year-old apple trees. IHC, Istanbul, August 2018. À paraître dans Acta Horticulturae. van Oijen, M., Dauzat, J., Harmand, J. M., Lawson, G., Vaast, P., 2010. Coffee agroforestry systems in Central America: I. A review of quantitative information on physiological and ecological processes. Agroforestry Systems, 80 (3) : 341-359. van Oijen, M., Dauzat, J., Harmand, J. M., Lawson, G., Vaast, P., 2010. Coffee agroforestry systems in Central America: II. Development of a simple process-based model and preliminary results. Agroforestry Systems, 80 (3) : 361-378. Vincent, G., Antin, C., Laurans, M., Heurtebize, J., Durrieu, S., Lavalley, C., Dauzat, J., 2017. Mapping plant area index of tropical evergreen forest by airborne laser scanning. A cross-validation study using LAI2200 optical sensor. Remote Sensing of Environment, 198 : 254-266. ACTIVITES DOMINANTES CONFIEES AU STAGIAIRE : - Prise en main du logiciel AMAPvox. - Adaptation d’algorithmes permettant d’établir le climat radiatif sur les pommiers individuels. - Établissement de cartographies 3D du climat lumineux sur les 45 arbres suivis dans la thèse en cours. - Prise de données sur le terrain et analyse des relations entre PAR intercepté et croissance et fonctionnement du pommier. 6/43
PROFIL REQUIS : - Dernière année de Formation Supérieure BAC + 5 - Connaissances : Connaissances de base sur les processus biophysiques et écophysiologiques chez les plantes. - Compétences opérationnelles : Bonne connaissance du logiciel R (manipulation de données et analyses statistiques). Aptitude souhaitée à la programmation informatique. - Langues : français et anglais (lecture d’articles). - Permis de conduire (le cas échéant) : conseillé. INDEMNISATION (SUR BUDGET INRA-GIS FRUITS) : Selon la règlementation en vigueur pour 2019 (environ 550 €/mois) AVANTAGES PROPOSES (le cas échéant) : - logement : possibilité de logement en cité étudiante Montpellier SupAgro (à charge de l’étudiante(e)). - restauration : self-service sur le site de Montpellier SupAgro et du Cirad (à charge de l’étudiante(e)). - déplacements : voiture de service disponible dans l’équipe d’accueil pour les allers ponctuels sur le domaine de Restinclières (systématiquement avec une personne de l’UMR). CONTACT MAITRE DE STAGE INRA : (1) Maître de stage INRA (obligatoire) Nom et fonction du responsable à contacter : LAURI Pierre-Eric, IRHC, INRA Adresse : UMR SYSTEM, 2 place Pierre Viala, 34060 Montpellier Cedex Tél. : 04 99 61 30 54 Site web (équipe et/ou projet) : https://umr-system.cirad.fr/l-unite Mail : pierre-eric.lauri@inra.fr 7/43
PROPOSITION DE STAGE 2018-2019 Le GIS Fruits souhaite soutenir des stages étudiants de 6 mois, niveau Master 2 sur le thème des fruits et offre pour cela de financer des bourses de stages réalisés dans des labos INRA. Le sujet proposé doit : i) s’inscrire dans les axes thématiques du GIS, ii) être construit en partenariat entre au moins 3 membres du GIS*, iii) le stagiaire doit être encadré par un maître de stage INRA. * Les trois partenaires proposant le stage ne doivent pas appartenir à la même unité. >Axes thématiques du GIS : http://www.gis-fruits.org/Le-GIS-Fruits/Axes-thematiques >Partenaires du GIS : http://www.gis-fruits.org/Le-GIS-Fruits/Membres-fondateurs Organismes partenaires : (1) INRA (2) ITAB (3) CTIFL Dont une des deux écoles membres du GIS le cas échéant : Montpellier Supagro ou Agrocampus Ouest. Lieux du stage : INRA Gotheron Durée : 6 mois Dates : à définir avec l’étudiant / de préférence sur le 2ieme semestre 2019 Niveau : Stage de fin d’études BAC + 5 (Option Ingénieur, ou Master 2) ou M1 césure Profil du stage : Recherche appliquée INTITULE DU STAGE : Techniques alternatives au désherbage chimique en arboriculture fruitière Contexte et problématique : Dans le cadre de la suppression prochaine du glyphosate et, plus généralement, dans l’objectif de réduire les intrants phytosanitaires, il est crucial de développer des stratégies de désherbage alternatives aux herbicides. Il existe différentes techniques alternatives de désherbage, notamment mises en œuvre dans les systèmes de production en agriculture biologique (désherbage thermique, mécanique avec ou sans travail du sol…) présentant différents avantages et inconvénients selon le contexte de production. Bien que certains modes de production comme l’agriculture biologique aient réussi à adopter des méthodes alternatives aux herbicides, ces techniques ne font pas l’unanimité et il existe encore de nombreux freins à leur adoption. Ce stage s’intègre dans le projet européen Climate KIC Friendly Fruit, dans le cadre duquel des essais portant notamment sur des techniques alternatives de désherbage sont conduites (désherbage thermique, mécanique et enherbement total). Il s’intègre par ailleurs dans les activités de l’UMT BIO en cours de création et associant notamment l’INRA de Gotheron et l’ITAB, autour du déploiement et du développement de l’agriculture biologique. Objectifs généraux du stage / Résultats attendus : L’objectif de ce stage est de réaliser un inventaire exhaustif des différentes techniques alternatives, de les caractériser (équipement, temps de travail…) et de décrire les conditions optimales d’utilisation de chacune de ces techniques (type d’implantation de verger, âge du verger, conditions pédo-climatiques…). Pour cela le/la stagiaire procèdera d’une part à un travail bibliographique (scientifique et technique) et d’autre part à des enquêtes auprès de techniciens et de scientifiques français et étrangers (notamment les partenaires du projet européen Friendly Fruit et des réseaux ITAB et Ctifl) mais aussi auprès de producteurs. Ces producteurs seront identifiés grâce aux résultats d’une enquête web lancé au préalable du stage (3 mois avant) auprès des producteurs de ces mêmes partenaires. Ces résultats permettront d’identifier, parmi eux, les cas les plus pertinents à approfondir concernant les différentes techniques de désherbage alternatives aux herbicides. De même, les résultats de cette enquête web seront remobilisées pour décrire de manière exhaustive les différentes techniques utilisées aujourd’hui par les producteurs. 8/43
Publications de l’équipe d’accueil et/ou relative au sujet (et/ou au projet dans lequel s’insère le stage) : - travaux de Claude Coureau et Ctifl sur les techniques alternatives - projet Friendly Fruit : projet portant sur le développement de stratégies de production dont l’impact climatique est moindre et qui s’appuie sur des leviers de production limitant les intrants (phyto, eau et ferti) ; en lien avec les industriels Danone et MOM. ACTIVITES DOMINANTES CONFIEES AU STAGIAIRE : - revue bibliographie (publications scientifiques et techniques) - création de formulaires d’enquêtes - enquêtes de terrain - analyse et synthèse d’une enquête web et des enquêtes de terrain PROFIL REQUIS : - Dernière année de Formation Supérieure BAC +4/+ 5 - Connaissances : agronomie générale, évaluation des performances (agronomiques et économiques) ; la connaissance des systèmes arboricoles est un plus - Compétences opérationnelles : pack office, web, analyse descriptive multivariée (type ACP) - Langues : français, anglais - Permis de conduire INDEMNISATION (SUR BUDGET INRA-GIS FRUITS) : Selon la règlementation en vigueur pour 2019 (environ 550 €/mois) AVANTAGES PROPOSES (le cas échéant) : - logement : possibilité de logement sur place à l’Inra de Gotheron, voir modalités. - restauration : sur place ou en cantine administrative - déplacements : en fonction des besoins, avec un véhicule de service CONTACT MAITRE DE STAGE INRA : (1) Maître de stage INRA (obligatoire) Nom et fonction du responsable à contacter : Annabelle Richard Adresse : 460 route de Gotheron, 26320 St-Marcel-Lès-Valence Tél. : 04 75 59 92 05 Site web (équipe et/ou projet) : Mail : annabelle.richard@inra.fr / aude.alaphilippe@inra.fr 9/43
PROPOSITION DE STAGE 2018-2019 Le GIS Fruits souhaite soutenir des stages étudiants de 6 mois, niveau Master 2 sur le thème des fruits et offre pour cela de financer des bourses de stages réalisés dans des labos INRA. Le sujet proposé doit : i) s’inscrire dans les axes thématiques du GIS, ii) être construit en partenariat entre au moins 3 membres du GIS*, iii) le stagiaire doit être encadré par un maître de stage INRA. * Les trois partenaires proposant le stage ne doivent pas appartenir à la même unité. >Axes thématiques du GIS : http://www.gis-fruits.org/Le-GIS-Fruits/Axes-thematiques >Partenaires du GIS : http://www.gis-fruits.org/Le-GIS-Fruits/Membres-fondateurs Organismes partenaires : (1) INRA (2) BIP (3) Agrocampus Ouest Dont une des deux écoles membres du GIS le cas échéant : Montpellier Supagro ou Agrocampus Ouest. Lieux du stage : UE Arboricole INRA Bordeaux (BOURRAN, 47) et BIP (VILLENEUVE-SUR-LOT, 47) Durée : 6 mois Dates : mars – août 2019 Niveau : Stage de fin d’études BAC + 5 (Option Ingénieur, ou Master 2) Profil du stage : Recherche appliquée INTITULE DU STAGE : « Conduite du verger de prunier d’Ente en bas intrants eau – fertilisation – enherbement » ème Contexte et problématique : Avec 17 000 ha, le verger de prunier est le 3 verger en surface au niveau national. Parmi les variétés cultivées, la prune d’Ente représente 70% des superficies : 12 000 ha plantés dans le Sud- Ouest de la France. La production est ancrée dans son appellation de qualité, l’Indication Géographique Protégée « Pruneaux d’Agen ». La rusticité du prunier d’Ente le rend particulièrement propice à une conduite économe en intrants. La filière veille constamment à réduire son impact sur l’environnement. En 2010, dans le cadre de l’Appel A Projets « Innovation et Partenariat » du CASDAR, l’INRA et le BIP – Interprofession du Pruneau- ont implanté en commun une parcelle expérimentale « bas intrants ». Cet essai factoriel était inclus dans le projet « Evaluation de systèmes de culture arboricoles à bas niveaux d’intrants et transfert aux arboriculteurs ». Les pruniers d’Ente (plusieurs variétés et porte-greffes) y sont soumis, depuis leur plantation, à différents régimes hydriques, de fertilisation et d’enherbement sur le rang. Le dispositif comporte 3 répétitions de chaque modalité. Objectifs généraux du stage / Résultats attendus : Les observations et notations réalisées lors de la phase juvénile des arbres (2010-2013) ont fait l’objet d’une analyse et de comptes rendus. La collecte de données s’est poursuivie jusqu’en 2018. Notamment, en 2015, les arbres sont entrés en production. Les poids produits sur chaque parcelle élémentaire ont été enregistrés. Pour chaque microparcelle, une analyse des défauts sur fruits frais a été réalisée, ainsi que des analyses de maturité des fruits. L’objectif du stage est de consolider l’ensemble des données résultant de l’essai depuis son origine, de conduire les analyses statistiques pertinentes et de rédiger une synthèse des résultats et de leur exploitation. Un second livrable attendu est la conception d’une fiche de vulgarisation des principaux enseignements de l’essai, à destination des producteurs. Le/la stagiaire contribuera au suivi de l’essai lors de la campagne de production 2019. Il/elle pourra également prendre part au suivi d’essais mis en place dans le cadre du même projet relatif à la réduction des intrants phytopharmaceutiques. Publications de l’équipe d’accueil et/ou relative au sujet (et/ou au projet dans lequel s’insère le stage) : Poster INRA/BIP/ACMG, « Evaluation analytique multifactorielle de leviers d’actions pour la réduction d’intrants en jeune verger de prune d’Ente », VINITECH/SIFEL 2014. Greil, ML., Monty, D., Rames, MH., Delavaud, M. (2017). La prune d’ente tient le pari de la baisse d’intrants. Réussir Fruits et Légumes (377), 34-35. Mercier, V., Bussi, C., Greil, M.-L., Ricavy, I., Blanc, P., Charreyron, M., Montrognon, Y., GUERIN, A., Alaphilippe, A. (2016). Evaluation de systèmes de cultures arboricoles à bas niveaux d'intrants et transfert aux arboriculteurs. 10/43
Innovations Agronomiques (49), 49-58. Brun, L., Combe, F., Hubert, A., Gros, C., Asencio, P., Greil, M.-L., Gazel, F., Carrie, S., Lemarquand, A., Orain, G., Laurens, F. (2016). Des variétés de pommier testées en stratégie « bas-intrants ». Phytoma (690), 12-16. Mercier, V., Greil, ML ; Evaluation de systèmes de cultures arboricoles à bas niveaux d’intrants et transfert aux arboriculteurs – présenté au salon vinitech-sifel, Bordeaux, FRA(2014-12-02 ; 2014-12-04) ACTIVITES DOMINANTES CONFIEES AU STAGIAIRE : - saisie – consolidation des données issues de l’essai depuis son origine - exploitation statistique des résultats - rédaction d’une synthèse des résultats - conception d’une plaquette de vulgarisation à l’attention des producteurs - suivi de l’essai sur la campagne de production 2019 PROFIL REQUIS : - Dernière année de Formation Supérieure BAC + 5 - Connaissances : Agronomie, Biologie végétale, Statistiques - Compétences opérationnelles : Goût pour le travail de terrain Capacité à saisir des données, à les exploiter et à les interpréter de manière rigoureuse. Capacités d’organisation et d’initiative. Curiosité intellectuelle Capacité à utiliser Excel, Word et Powerpoint ainsi que des logiciels de statistiques. - Permis de conduire : Permis B indispensable (le stagiaire sera notamment amené à faire des déplacements entre le domaine INRA et le BIP). INDEMNISATION (SUR BUDGET INRA-GIS FRUITS) : Selon la règlementation en vigueur pour 2019 (environ 550 €/mois) AVANTAGES PROPOSES (le cas échéant) : - Restauration : - - Déplacements : - CONTACTS MAITRE DE STAGE INRA : (1) Maître de stage INRA Nom et fonction du responsable à contacter : Marie-Laure GREIL, Directrice de l’UE Arboricole Bordeaux Nouvelle Aquitaine Adresse : Inra, Domaine de la Tour de Rance, 47320 Bourran Tél. : 05 56 63 28 25 Site web (équipe et/ou projet) : http://www.bordeaux-aquitaine.inra.fr/Outils-collectifs/Unites-experimentales/UE- Arboricole/(key)/0 Mail : marie-laure.greil@inra.fr (2) Maître de stage BIP Nom et fonction du responsable à contacter : Maud DELAVAUD, Responsable service verger Adresse : BIP, 2 rue des Magnolias, 47300 Villeneuve-sur-Lot Tél. : 05 53 41 55 51 Site web (équipe et/ou projet) : http://www.pruneau.fr/ Mail : maud.delavaud@pruneau.fr 11/43
PROPOSITION DE STAGE 2018-2019 Le GIS Fruits souhaite soutenir des stages étudiants de 6 mois, niveau Master 2 sur le thème des fruits et offre pour cela de financer des bourses de stages réalisés dans des labos INRA. Le sujet proposé doit : i) s’inscrire dans les axes thématiques du GIS, ii) être construit en partenariat entre au moins 3 membres du GIS*, iii) le stagiaire doit être encadré par un maître de stage INRA. * Les trois partenaires proposant le stage ne doivent pas appartenir à la même unité. >Axes thématiques du GIS : http://www.gis-fruits.org/Le-GIS-Fruits/Axes-thematiques >Partenaires du GIS : http://www.gis-fruits.org/Le-GIS-Fruits/Membres-fondateurs Organismes partenaires : (1) INRA (2) ANPP (Association Nationale Pommes Poires) (3) Station Expérimentale La Pugère Dont une des deux écoles membres du GIS le cas échéant : Montpellier Supagro ou Agrocampus Ouest. Lieux du stage : INRA PACA, UR Pathologie Végétale, Allée des Chênes, CS 60094, 84143 MONTFAVET CEDEX, France Durée : 6 mois Dates : de mars/mai 2019 à août/octobre 2019 Niveau : Stage de fin d’études BAC + 5 (Option Ingénieur, ou Master 2) Profil du stage : Recherche appliquée INTITULE DU STAGE : Développement d’une stratégie de biocontrôle du feu bactérien : l’utilisation de bactériophages contre Erwinia amylovora Contexte et problématique : L'une des maladies des plantes la plus importante des fruits est le feu bactérien provoqué par Erwinia amylovora 1 . Cette bactérie est capable d’infecter des plantes ornementales, arbres fruitiers et des buissons de la famille des Rosacées. E. amylovora est un organisme de quarantaine selon l’Union Européenne, pour lequel la lutte est obligatoire en pépinière (Directive européenne 2000/29/CE) mais aussi en verger (Arrêté du 31 juillet 2000). La maladie se développe à des épisodes sporadiques (en lien avec des conditions climatiques particulières) mais avec des conséquences dévastatrices, en particulier pour les arbres fruitiers. Aujourd’hui, les variétés tolérantes et l’assainissement des vergers présentant des symptômes restent les seules stratégies de lutte de choix contre le feu bactérien. Néanmoins, les principales variétés cultivées en France sont données comme sensibles au feu bactérien et le risque d’épidémies dévastatrices est très importante. En 2017, dans les régions des Bouches-du- Rhône jusqu’aux Hautes-Alpes, beaucoup de vergers de poires et pommes ont été décimés par la maladie, et les producteurs ont arraché complètement plusieurs parcelles. Dernièrement, il y a aussi des émergences autour d’Angers, dans le Sud-Ouest et en Suisse. Les essais de divers produits phytosanitaires dont certains de biocontrôle mis en place par la Station Expérimentale de la Pugère (13) et son réseau de producteurs ne révèlent, à l’heure actuelle, que peu d’espoir vis-à-vis de l’efficacité des solutions testées étant donnée la pression de la maladie (95 % à 100 % des arbres contaminés dans le dispositif expérimental). Par conséquent, le développement d'une stratégie innovante de contrôle efficace du feu bactérien, économiquement abordable et respectueuse avec l’environnement, est un défi prioritaire pour la production de fruits dans toute la région PACA et en France en général. Le contrôle des ravageurs par ses ennemis naturels (la lutte biologique) est une stratégie durable et efficace de 2 gestion des maladies des plantes, comme démontré chez les insectes . Les bactériophages (phages) sont des virus capables d'infecter et de tuer les bactéries, et ils sont présents au sein de multiples environnements. Les phages sont très spécifiques au niveau de ses hôtes bactériens et ils n'ont pas d'effets secondaires sur les microbiotes bénéfiques (du sol, de l'intestin, de l'eau, etc.). En tant que virus, ils peuvent s'adapter et surmonter 12/43
la résistance bactérienne, et leur production est peu coûteuse. Les effets toxiques pour l'environnement sont inexistants et les phages sont considérés comme « biologiques » aux États-Unis. Les cocktails commerciaux de phages sont couramment utilisés contre différentes bactéries pathogènes dans les produits alimentaires depuis 3 2009 en Europe, aux États-Unis, etc . En ce moment il y a aussi un intérêt croissant pour les phages dans le contexte médical humain (la « phagothérapie »), avec des essais cliniques en cours et des traitements individuels dites compassionnelles (en tant que traitement expérimental et de dernières ressources après un échec du 4,5 traitement antibiotique) . L’agriculture reste un domaine d’application assez attractif et particulièrement adapté. Des essais encourageants ont été faits avec des phages en serre et sur le terrain contre les principaux agents pathogènes des plantes tels que plusieurs Xanthomonas spp et des espèces proches (comprenant Xylella), E. amylovora, Streptomyces scabies ou Ralstonia solanacearum. Biolyse (Royaume-Uni) et Omnilytics (États-Unis) sont parmi les premières entreprises à commercialiser des préparations de phages contre les 3 bactéries pathogènes des plantes . Les connaissances sur la biologie des phages et les outils génomiques augmentent, mais cela n'a pas encore été traduit de solides progrès dans l'application de la phagothérapie en agriculture. De nombreux déterminants de la virulence de la bactérie responsable du feu bactérien ont été caractérisés, 6 notamment le système de sécrétion de type III (T3SS) et l'amylovorane exopolysaccharidique (EPS) . L’EPS est secrété pendant la formation des biofilms in vitro et in planta, un trait associé au pouvoir pathogène des souches d'E. amylovora. La capacité de motilité de la bactérie est aussi importante dans son attachement à l’hôte et la survie dans l’environnement. Des flagelles ont un rôle clé dans cette mobilité ainsi comme dans la formation 6 du biofilm . Des études génomiques à différents niveaux (comparaison du génome entier, gènes de virulence, contenu plasmidique, etc.) entre les différentes souches d’E. amylovora révèlent une grande homogénéité 7 génétique de cette bactérie phytopathogène . Les phages présentent un grand potentiel pour faire face efficacement au feu bactérien en raison de différents facteurs. En premier lieu, étant donnée la forte spécificité des phages, une bactérie cible qui est génétiquement homogène tel que E. amylovora est une candidate idéale pour ce type de lutte biologique. Deuxièmement, il a été 8,9 démontré que plusieurs phages sont capables de dégrader l’EPS de différentes souches d’E. amylovora . 10 En plus, des phages d’Erwinia qui s’attachent spécifiquement au flagelle de la bactérie ont été décrit . Les bactéries mutantes résistantes à ces phages ont montré un pouvoir pathogène atténué, sûrement dû à une mobilité non optimale provoquée par des mutations dans le flagelle. Et en dernier, il se trouve que des phages 11 ont déjà été testés pour contrôler E. amylovora avec des résultats encourageants . En général, une réduction de la quantité de bactéries pathogènes était atteint et une diminution des plantes (pommiers ou poiriers) malades. Par contre, les résultats de ces expériences sont améliorables si différents facteurs sont prises en compte, tels que l’utilisation des phages comme traitement préventif et pas palliatif, et les cocktails de phages par opposition à un seul phage. Aussi, des connaissances en épidémiologie locale de la bactérie sont indispensables pour connaître quelles sont exactement les bactéries cibles et que la gamme d’hôtes des phages soit précise et adaptée. Finalement, la collaboration entre les chercheurs et les experts agricoles sur le terrain permettra de guider les applications des phages dans les meilleures conditions pour assurer un succès thérapeutique. Objectifs généraux du stage / Résultats attendus : Dans ce contexte, les objectifs généraux de ce stage seront de poser les bases pour obtenir un mélange de phages efficaces pour le biocontrôle du feu bactérien. L'application des phages comme stratégie de biocontrôle nécessite dans un premier temps une série de tests d'efficacité pour assurer la mise au point. Lors de l'établissement d'un cocktail de phages, il est hautement souhaitable que les phages collectés présentent une virulence élevée sur un grand nombre de souches bactériennes. (1) Une première partie de ce travail s’attachera à échantillonner et caractériser au laboratoire des phages capables d’attaquer les souches les plus problématiques en France. Les connaissances sur E. amylovora, sa phylogénie et distribution dans les différentes régions de France aussi bien qu’à travers des collaborations avec les partenaires suisses (Prof. Dr. Lars Fieseler, Zurich) acquises par l'INRA, la station expérimentale de La Pugère, la Chambre d’Agriculture des Hautes-Alpes et l’ANPP, nous permettront de planifier efficacement l'échantillonnage des sources de phages. Nous visons à échantillonner les phages dans les environnements associés à une épidémie récente ou des cas particuliers (parcelles expérimentales) d’arbres malades en cours. Une collection de phages sera établie à partir des sources de phages prélevée sur des sites avec les 13/43
émergences de feu bactérien les plus récentes et fréquents en France et en face des représentants des collections historiques de la bactérie. Plus précisément, nous visons à isoler les phages des plants de poiriers et pommiers, les hôtes d'intérêt des bactéries d’E. amylovora dans ce projet, au niveau de la rhizosphère, phylosphère et l’eau d’irrigation. Ce sont des niches écologiques de la bactérie pathogène et elles devraient également inclure leurs ennemis naturels, 12 comme le montrent d’autres études (à savoir ). De la même façon, les phages les plus adaptés à ces bactéries, seront plus probablement présents dans le même environnement (parcelles pommiers et poiriers). En utilisant des méthodes classiques simples de microbiologie en culture liquide, après la récolte des plantes, nous 13 amplifierons et isolerons les phages . Fait important, nous prévoyons d’isoler les phages en utilisant un mélange des souches d’E. amylovora en tant qu'hôtes potentiels des phages et non une souche hôte unique. Cela évitera la sélection de phages avec des gammes d'hôtes trop limitées, un biais fréquent dans de 14 nombreuses études antérieures . (2) Une deuxième partie du stage portera sur l’analyse de cette collection unique de phages d’E. amylovora. Nous déterminerons la gamme d'hôtes des phages sur une collection de souches bactériennes d’E. amylovora. Nous y parviendrons en exposant chaque phage aux différentes souches locales et à une sélection de souches mondiales, et en estimant la capacité des phages à (i) les infecter ou pas ; et (ii) quantifier la réduction de la densité bactérienne par spectrophotométrie. Afin d'éviter les effets biaisés de la concentration des phages, 13 comme on l'a vu dans de nombreuses études , nous prévoyons d'utiliser différentes dilutions du phage. Les virus atteignant les meilleurs effets (sur la réduction de la croissance bactérienne) à la dose minimale seront préférés. (3) Dans la troisième partie du projet nous mesurerons la capacité des phages à réduire les symptômes de feu bactérien sur fleurs de pommiers ou de poiriers à partir de branches coupées. Pour ces essais in vivo, des phages sélectionnés seront appliqués comme traitement préventif et, en suite, un échantillon d’E. amylovora sera inoculée sur les fleurs. Ce test prendra en compte l'effet des phages chez les bactéries, couplé à l'interaction des bactéries pathogènes avec ses plantes hôtes. Les manipulations seront développées dans des chambres climatiques réglementées pour les organismes de quarantaine et le développement de symptômes sera enregistré. Par contre, il ne sera pas possible de faire un test complet du potentiel de biocontrôle des phages en situation de production réelle, et encore moins d’optimiser les protocoles d’application dans le temps imparti pour ce stage étant donné les étapes réglementaires à aborder pour ce type d’expérience. Cependant, ces analyses sont prévues à moyen terme sur un échantillon des phages obtenues, en fonction des résultats de ce stage. Des phages contre E. amylovora n’ont jamais été décrits en France et cette étude vise aussi à couvrir ce vide de connaissance en créant une collection de phages unique d’activité bactéricide contre les souches d’E. amylovora représentatives de la diversité nationale de la bactérie. Lors de ce stage, nous envisageons de réussir à caractériser au niveau phénotypique (gamme d'hôtes et efficacité) cette collection de phages. Un autre résultat attendu c’est les tests préliminaires in vivo d'une combinaison de phages efficace contre les souches d’E. amylovora présentes dans les parcelles agricoles de la région PACA. En résumé, d’acquérir des bases fondamentales dans un projet de biocontrôle de la maladie du feu bactérien. Les résultats de ce stage permettront ensuite la caractérisation moléculaire de ces phages et des protocoles d’applications de phages dans le milieu agricole. Ce travail complétera les approches de recherche actuellement menés par l’INRA (suivi de la maladie dans la région PACA par l’équipe MISTRAL de l’Unité de Pathologie Végétale à Avignon), tout en capitalisant les connaissances des sites d’infection et les pratiques agricoles acquis par la station expérimentale La Pugère, la Chambre d’Agriculture 05 et l’ANPP. Les résultats doivent servir de référentiel pour des futures applications de phages pour protéger d'autres cultures d’autres bactéries pathogènes. 14/43
Publications de l’équipe d’accueil et/ou relative au sujet (et/ou au projet dans lequel s’insère le stage) : XX Equipe d’accueil : 1. Torres-Barceló, C. et al. A window of opportunity to control the bacterial pathogen Pseudomonas aeruginosa combining antibiotics and phages. PLoS One 9, e106628 (2014). 2. Torres-Barceló, C. & Hochberg, M. E. Evolutionary Rationale for Phages as Complements of Antibiotics. Trends Microbiol. 24, 249–256 (2016). 3. Torres-Barceló, C. et al. “French Phage Network”—Second Meeting Report. Viruses 9, 87 (2017). 4. Torres-Barceló, C. Phage therapy faces evolutionary challenges. Viruses (2018). 5. Torres-Barceló, C., Gurney, J., Gougat-Barberá, C., Vasse, M. & Hochberg, M. E. Transient negative effects of antibiotics on phages do not jeopardise the advantages of combination therapies. FEMS Microbiol. Ecol. (2018). Autres publications citées: 1. Mansfield, J. et al. Top 10 plant pathogenic bacteria in molecular plant pathology. Molecular Plant Pathology 13, 614–629 (2012). 2. Bianchi, F. J. J. a, Booij, C. J. H. & Tscharntke, T. Sustainable pest regulation in agricultural landscapes: a review on landscape composition, biodiversity and natural pest control. Proc. Biol. Sci. 273, 1715–27 (2006). 3. Fernández, L., Gutiérrez, D., Rodríguez, A. & García, P. Application of Bacteriophages in the Agro-Food Sector: A Long Way Toward Approval. Front. Cell. Infect. Microbiol. 8, 296 (2018). 4. Kingwell, K. Bacteriophage therapies re-enter clinical trials. Nat. Rev. Drug Discov. 14, 515–516 (2015). 5. Chan, B. K. et al. Phage treatment of an aortic graft infected with Pseudomonas aeruginosa. Evol. Med. Public Heal. 2018, 60–66 (2018). 6. Piqué, N., Miñana-Galbis, D., Merino, S. & Tomás, J. Virulence Factors of Erwinia amylovora: A Review. Int. J. Mol. Sci. 16, 12836–12854 (2015). 7. Mann, R. A. et al. Comparative Genomics of 12 Strains of Erwinia amylovora Identifies a Pan-Genome with a Large Conserved Core. PLoS One (2013). 8. Born, Y. et al. The tail-associated depolymerase of Erwinia amylovora phage L1 mediates host cell adsorption and enzymatic capsule removal, which can enhance infection by other phage. Environ. Microbiol. (2014). 9. Roach, D. R., Sjaarda, D. R., Castle, A. J. & Svircev, A. M. Host exopolysaccharide quantity and composition impact Erwinia amylovora bacteriophage pathogenesis. Appl. Environ. Microbiol. (2013). 10. Evans, T. J., Trauner, A., Komitopoulou, E. & Salmond, G. P. C. Exploitation of a new flagellatropic phage of Erwinia for positive selection of bacterial mutants attenuated in plant virulence: Towards phage therapy. J. Appl. Microbiol. 108, 676–685 (2010). 11. Nagy, J. K., Király, L. & Schwarczinger, I. Phage therapy for plant disease control with a focus on fire blight. Cent. Eur. J. Biol. 7, 1–12 (2011). 12. Weber-Dąbrowska, B. et al. Bacteriophage Procurement for Therapeutic Purposes. Front. Microbiol. 7, 1177 (2016). ACTIVITES DOMINANTES CONFIEES AU STAGIAIRE : - Laboratoire : Microbiologie, Biologie moléculaire - Analyse bibliographique - Rédaction d’un rapport de fin de stage PROFIL REQUIS : - Dernière année de Formation Supérieure BAC + 5 - Connaissances : Microbiologie - Compétences opérationnelles : travail de laboratoire - Langues : anglais - Permis de conduire (le cas échéant) : souhaité Autonomie, capacité d’adaptation et d’organisation sont requis pour ce stage. 15/43
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