CD : Dynamique de la conductance mésophyllienne sous stress oxydant chez le peuplier : mécanismes biochimiques et conséquences fonctionnelles sur la photosynthèse

Offre de thèse

CD : Dynamique de la conductance mésophyllienne sous stress oxydant chez le peuplier : mécanismes biochimiques et conséquences fonctionnelles sur la photosynthèse

Date limite de candidature

01-06-2026

Date de début de contrat

01-11-2026

Directeur de thèse

GANDIN Anthony

Encadrement

L'encadrement scientifique sera assuré par les encadrants avec un suivi quinzomadaire sous forme de réunions et de présentations. Un comité de suivi sera mis en place pour une évaluation annuelle. Le doctorant intégrera l'équipe PHARE de l'UMR 1434 SILVA et évoluera dans un environnement de recherche reconnu en (éco) physiologie végétale et forestière, avec accès aux plateformes expérimentales (PEPLor, ASIA, SILVATech).

Type de contrat

Concours pour un contrat doctoral

école doctorale

SIReNa - SCIENCE ET INGENIERIE DES RESSOURCES NATURELLES

équipe

PHARE - Physiologie de l'Arbre en Réponse à l'Environnement

contexte

Face aux changements du climat et à la dégradation de la qualité de l'air, les arbres subissent des pressions environnementales sans précédent. Parmi ces menaces, l'ozone troposphérique (O₃) émerge comme un stress oxydant majeur, capable d'altérer profondément la physiologie végétale et de compromettre le stockage du carbone par les plantes. La photosynthèse, processus vital pour la productivité et survie des écosystèmes, est régulée par des mécanismes complexes. Si les limitations stomatiques et biochimiques ont été largement étudiées, un acteur plus récent s'impose aussi comme un facteur limitant clé : la conductance mésophyllienne (gm). Cette conductance, qui contrôle la diffusion du CO₂ depuis les espaces intercellulaires jusqu'aux sites de carboxylation, est reconnue comme un déterminant dynamique et critique de l'efficacité photosynthétique (Flexas et al., 2012). Chez les arbres, sa faible valeur et sa forte variabilité en font un levier déterminant de la croissance et de l'adaptation aux stress. Des travaux récents, notamment lors de la thèse de Ricardo Joffe (2022), ont mis en évidence que gm pourrait constituer la principale limitation de la photosynthèse sous stress oxydant, en raison de modifications anatomiques et structurelles fines. Par ailleurs, des mécanismes biochimiques rapides, impliquant les anhydrases carboniques et/ou les aquaporines, pourraient jouer un rôle clé dans cette régulation. Ces découvertes ouvrent alors des perspectives prometteuses pour comprendre l'adaptation des arbres aux changements environnementaux.

spécialité

Biologie et écologie des forêts et des agrosystèmes

laboratoire

SILVA

Mots clés

stress oxydant, photosynthèse, ozone, conductance mesophyllienne, peuplier, physiologie végétale

Détail de l'offre

Cette thèse vise à élucider les mécanismes dynamiques régulant gm en réponse à un stress oxydant induit par l'ozone. Plusieurs questions fondamentales restent à explorer :
• Quelle est la dynamique temporelle de la réponse de gm au stress oxydant ?
• Quels sont les mécanismes moléculaires et biochimiques sous-jacents à cette régulation dynamique?
• Dans quelle mesure ces modifications affectent-elles la plasticité physiologiques des plantes faces aux fluctuations de l'environnement ?

Le candidat développera une approche intégrée, combinant l'écophysiologie (échanges gazeux, fluorescence chlorophyllienne, isotopie ...), la biochimie du stress oxydant (marqueurs d'oxydation, antioxydants), la biologie moléculaire (expression génique), la métabolomique (analyse des voies métaboliques).

Cette thèse bénéficiera de collaborations internationales avec des partenaires de l'Estonian University of Life Sciences (Estonie) et d'UNICAMP (Brésil).

Keywords

oxidative stress, photosynthesis, ozone, mesophyll conductance, poplar, plant physiology

Subject details

This thesis aims to elucidate the dynamic mechanisms regulating mesophyll conductance (gm) in response to ozone-induced oxidative stress. Several fundamental questions remain to be explored: • What is the temporal dynamics of gm's response to oxidative stress? • What are the underlying molecular and biochemical mechanisms driving this dynamic regulation? • To what extent do these modifications affect the physiological plasticity of plants in response to environmental changes? The candidate will develop an integrated approach combining: Ecophysiology (gas exchange, chlorophyll fluorescence, isotopic analysis...), Oxidative stress biochemistry (oxidation markers, antioxidants), Molecular biology (gene expression) & Metabolomics (metabolic pathway analysis) This thesis will benefit from international collaborations with partners from the Estonian University of Life Sciences (Estonia) and UNICAMP (Brazil)

Profil du candidat

Titulaire d'un master 2 ou d'un diplôme d'ingénieur (ou équivalent) en (éco)physiologie végétale ou biologie végétale.

Une expérience en (éco)physiologie végétale, biologie moléculaire ou biochimie, avec une appétence pour les approches interdisciplinaires, sera un atout. Une expérience en mesures physiologiques de la photosynthèse ou du stress oxydant et en analyse de données (R apprécié) sera appréciée. Maîtrise de l'anglais scientifique souhaitée.

Qualités recherchées: curiosité scientifique, autonomie et rigueur, motivation pour un projet interdisciplinaire

Candidatures à soumettre avant le 1 juin 2026. Les candidats sont priés de soumettre une candidature complète comprenant : une lettre de motivation pour le projet de thèse ; un CV ; des lettres de recommandation d'au moins deux référents, incluant leurs coordonnées (e-mails et numéros de téléphone) et fonctions ; les bulletins de notes de Master ou école d'Ingénieurs.

Candidate profile

Holder of a Master's degree (MSc) or Engineering degree (or equivalent) in plant (eco)physiology or plant biology.

Experience in plant (eco)physiology, molecular biology, or biochemistry, with an interest in interdisciplinary approaches will be appreciated. Experience in physiological measurements of photosynthesis or oxidative stress, and data analysis (R programming) is a plus.
Proficiency in scientific English is required.

Référence biblio

1. Joffe, R., Tosens, T., Berthe, A., Jolivet, Y., Niinemets, Ü., & Gandin, A. (2024). Reduced mesophyll conductance under chronic O3 exposure in poplar reflects thicker cell walls and increased subcellular diffusion pathway lengths according to the anatomical model. Plant, Cell & Environment, 47(12), 4815-4832.
2. Joffe, R., Berthe, A., Jolivet, Y., & Gandin, A. (2022). The response of mesophyll conductance to ozone-induced oxidative stress is genotype-dependent in poplar. Journal of Experimental Botany, 73(14), 4850-4866.
3. Zeng, Z. L., Wang, X. Q., Zhang, S. B., & Huang, W. (2024). Mesophyll conductance limits photosynthesis in fluctuating light under combined drought and heat stresses. Plant Physiology, 194(3), 1498-1511.
4. Knauer, J., Cuntz, M., Evans, J. R., Niinemets, Ü., Tosens, T., Veromann‐Jürgenson, L. L., ... & Zaehle, S. (2022). Contrasting anatomical and biochemical controls on mesophyll conductance across plant functional types. New Phytologist, 236(2), 357-368.
5. Gandin, A., Davrinche, A., & Jolivet, Y. (2019). Deciphering the main determinants of O3 tolerance in Euramerican poplar genotypes. Science of the Total Environment, 656, 681-690.