Appel à propositions

Appel à propositions :
Sujet de thèse de doctorat à soumettre au Conseil de l’école doctorale 227 en vue de leur
présentation au concours de juillet 2015
Intitulé du sujet de thèse :
Etude de l'interaction hôte-epiphyte chez les algues brunes: Effet de la flore bactérienne sur la
spécifité de l'intéraction et sur l'évolution de l'isolement reproducteur et la spéciation chez les
Ectocarpales
Directeur de thèse HDR 1 :
Christophe Destombe
Courriel : [email protected]
Unité du directeur de thèse de recherche (intitulé, label, numéro) : UMI 3614, Biologie
Evolutive et Ecologie des Algues (CNRS, UPMC, UC Chile, UACH Chile)
Equipe (intitulé, directeur) : Myriam Valero
Doctorants en cours d’encadrement: 0
Co-directeur(s) HDR, si c’est le cas :
Co-encadrant(s) sans HDR, si c’est le cas :
Sujet 2 : (1500 caractères espaces compris) :
Les interactions directes ou indirectes entre hôtes et épiphytes restent encore mal connues.
Chez les algues, ces interactions ont longtemps été considérées soit comme neutres, l’hôte ne
constituant qu’un support à l’épiphyte, soit comme antagonistes car associées à la compétition
pour la ressource (lumière, espace et nutriments) (Hurd et al. 2014). Cependant, il a été
démontré que la présence d’épiphytes pouvait jouer un rôle dans la protection des hôtes contre
les brouteurs (Stachowicz 2001) formant ainsi des interactions de types mutualistes. Le fait
que certaines espèces d’algues brunes épiphytes ne sont trouvées que sur certaines espèces
hôtes suggère une certaine spécialisation. Les phénomènes de spécialisation entre les insectes
et les plantes hôtes dont ils se nourrissent, sont bien documentés (Drès et Mallet 2002;
Peccoud et Simon 2010), en revanche, chez les algues, ces interactions restent encore peu
étudiées. Le récent développement des outils moléculaires a permis de mettre en évidence que
les communautés bactériennes associées aux algues pouvaient interagir et même modifier la
biologie des algues (Dittami et al. 2014). Les associations algues-bactéries peuvent donc être
considérées comme des facteurs clefs pour comprendre la biologie et l’évolution des
interactions (hôtes/épiphytes). L’objectif de la thèse est donc d’identifier les bactéries
associées aux hôtes (holobiontes) et leurs effets sur l'évolution de la spécifité des épiphytes
chez les Ectocarpales
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Contexte national et international 3 (1000 caractères espaces compris) :
Notre équipe a été parmi les premières à utiliser les outils moléculaires pour caractériser
l’interaction algues-bactéries (Meusnier et al 2001). Depuis, le caractère mutualiste de ces
interactions a été établi (Bartsch et al 2008; Wahl et al 2012), mais les études considérant
l’holobionte dans son ensemble restent rare (Dittami et al 2014). Ce projet s’inscrit dans cette
problématique et est financé dans le cadre du PIA IDEALG, WP3 «Interactions biotiques et
adaptation chez les algues». Les épiphytes que nous allons étudier font partie des
Ectocarpales, ordre qui renferme l’espèce dont le génome a été séquencé (Cock et al. 2010).
En conséquence, de nombreux outils de génomique et protéomique ont été développés sur les
Ectocarpales et appliqués pour l’étude des interactions entre bactéries et ces algues épiphytes
filamenteuses à Roscoff notamment par S. Dittami, T. Tonon et P. Potin de l’UMR 8227 qui
seront associés à ce travail.
Résultats attendus, stratégie de publication 4 (750 caractères espaces compris) :
-Identification des bactéries impliquées dans les interactions hôte/épiphytes (art.1)
-Mise en évidence expérimentale de la spécialisation de l’épiphyte pour son hôte chez
Pylaiella littoralis (art.2)
-La différence d’habitats spatio-temporels liée aux hôtes jouerait un rôle d’accélérateur dans la
différenciation génétique et la spéciation chez Pylaiella et Ectocarpus. (art.3)
-Les différences de spécificité d’hôtes et d’habitats entre gamétophytes et sporophytes seront
analysées afin de tester l’hypothèse de différenciation de niche entre haploïdes et diploïdes
dans le maintien du cycle de reproduction haplo-diploïde (cycle caractéristique des
Ectocarpales). (art.4)
Possibilité de réorientation 5 (250 caractères espaces compris) :
Bien que les recherches proposées soient innovantes, elles font appel à des méthodes et des
techniques parfaitement maitrisées au sein de la station Biologique de Roscoff. Par
conséquent, les risques sont minimes.
Faisabilité en trois ans, échéancier 6 (750 caractères espaces compris) :
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Publications:
Geoffroy A., Mauger S., De Jode A., Le Gall l., Destombe C. 2015 Molecular evidence for
the coexistence of two sibling species in Pylaiella littoralis (Ectocarpales, Phaeophyceae)
along the Brittany coast. Journal of Phycology (in press)
Pante E, Puillandre N., Viricel A., Arnaud-Haond S., Aurelle D. , Castelin M., Chenuil A.,
Destombe C., Forcioli D., Valero M., Viard F., Samadi S., (2015) Species are hypotheses:
avoid basing connectivity assessments 1 on pillars of sand. Molecular Ecology, DOI:
10.1111/mec.13048.
Dittami, S. M., Eveillard, D., & Tonon, T. (2014). A metabolic approach to study algal–
bacterial interactions in changing environments. Molecular ecology, 23(7), 1656-1660.
Cofinancement : un cofinancement éventuel a-t-il été obtenu sur ce projet ? Si oui, nature,
montant, durée :
Une demande de cofinancement ARED sera faite auprès de la Région Bretagne
Profil du candidat recherché : (250 caractères espaces compris)
Le candidat recherché devra avoir une très bonne formation en Biologie évolutive, des
compétences en microbiologie ainsi qu’une bonne expérience en biologie moléculaire et en
traitement statistique des données.
Avis du directeur d’unité : il sera donné séparément en même temps que les sujets de son
unité qu’il transmettra à l’école doctorale.
Avis très favorable. Ce sujet est classé premier dans l’unité car il s’agit de développer une
approche novatrice dans un contexte pluridisciplinaire. De plus ce sujet de thèse est développé
dans le cadre du projet d’investissement d’avenir IDEALG et il apportera à la fois des
données fondamentales sur la reproduction et la spéciation des algues brunes mais aussi des
éléments qui pourront être appliqués à la culture et au contrôle du cycle de reproduction des
algues d’intérêts économiques comme Pylaiella.
Bibliographie :
Bartsch I., Wiencke C., Bischof K., Buchholz C. M., Buck B. H., Eggert A., et al. (2008). The genus
Laminaria sensu lato: recent insights and developments. Eur. J. Phycol. 43, 1–86
Cock, J. M., Sterck, L., Rouzé, P., Scornet, D., Allen, A. E., Amoutzias, G., ... & Morales, J. (2010).
The Ectocarpus genome and the independent evolution of multicellularity in brown algae. Nature,
465(7298), 617-621.
Dittami, S. M., Eveillard, D., & Tonon, T. (2014). A metabolic approach to study algal–bacterial
interactions in changing environments. Molecular ecology, 23(7), 1656-1660.
Drès, M., & Mallet, J. (2002). Host races in plant–feeding insects and their importance in sympatric
speciation. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B: Biological
Sciences, 357(1420), 471-492.
Hurd, C. L., Harrison, P. J., Bischof, K., & Lobban, C. S. (2014). Seaweed ecology and physiology.
Cambridge University Press.
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Meusnier, I., Olsen, J. L., Stam, W. T., Destombe, C., & Valero, M. (2001). Phylogenetic analyses of
Caulerpa taxifolia (Chlorophyta) and of its associated bacterial microflora provide clues to the
origin of the Mediterranean introduction. Molecular Ecology, 10(4), 931-946.
Peccoud J., Simon J.C., von Dohlen C., Coeur d’Acier A., Plantegenest M., Vanlerberghe-Masutti F.
& Jousselin E. (2010). Evolutionary history of aphid-plant association and their role in aphid
diversification. Comptes Rendus Biologies, 333(6-7): 474-487.
Stachowicz, J. J. (2001). Mutualism, Facilitation, and the Structure of Ecological Communities
Positive interactions play a critical, but underappreciated, role in ecological communities by
reducing physical or biotic stresses in existing habitats and by creating new habitats on which
many species depend. Bioscience, 51(3), 235-246.
Wahl M, Goecke F, Labes A, Dobretsov S, Weinberger F (2012) The second skin: ecological role of
epibiotic biofilms on marine organisms. Frontiers in Microbiology, 3, 292.
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