Offre de thèse
LUE - Etude du rôle des petits peptides sécrétés de l'arbre dans la régulation de la symbiose ectomycorhizienne en réponse au signaux nutritionnels biotiques et abiotiques.
Date limite de candidature
30-05-2025
Date de début de contrat
01-10-2025
Directeur de thèse
FOURREY Claire
Encadrement
Les directrices de thèse accompagneront l'étudiant.e au travers de réunions hebdomadaires de suivi, d'orientation et d'appropriation du sujet. Ces discussions permettront de rapidement faire état des formations nécessaires à l'étudiant.e pour mener le projet. Il/elle bénéficiera de l'accompagnement de l'école doctorale et du centre de recherche INRAE Nancy Grand-Est, et à ce titre, d'une offre importante de formations scientifiques, déontologiques et interpersonnelles. Les directrices de thèse formeront l'étudiant.e aux savoirs-faires de base du laboratoire et intrinsèques au sujet de thèse (Culture in vitro, microbiologie, biologie moléculaire, microscopie, phénotypage etc…). Nos collaborateurs sur le projet le/la formeront sur les outils et pour la mise en place des expérimentations dans lesquelles ils/elles sont impliqué.e.s. Au fur et à mesure de l'avancée de ses travaux et de son gain en autonomie, l'étudiant.e sera encouragé.e à faire des propositions d'expériences et de réorientation de sa thèse. Le/la doctorant.e participera aux journal clubs de l'équipe animés par les doctorants et post-doctorants et aux lab-meetings. Les fonds nécessaires pour lui permettre de présenter ses travaux en conférences nationales et internationales sont prévus. Néanmoins, il/ elle sera encouragé.e à postuler en propre pour obtenir de l'aide financière pour y participer (sociétés savantes, ARTEMIS, ORION…).
Type de contrat
école doctorale
équipe
ECOGENOMIQUE DES INTERACTIONScontexte
As the largest land carbon dioxide sink, forests constitute an important leverage to mitigate the effect of the anthropogenic carbon dioxide emissions. In forests, carbon-sequestration mainly occurs in trees and soil microbiota. Therefore, trees' associations to soil microorganisms and the effect of these associations on trees' growth and health have a major impact on the carbon-sink capacity of forests 1-3. Ectomycorrhizal (ECM) symbiosis is the main mutualistic association formed between soil fungi and boreal or temperate forests trees 4,5. Providing limiting mineral nutrients for organic-carbon fixed during photosynthesis, these associations ensure trees growth and health and are pivotal for carbon-sequestration and nutrient-cycling 6,7. However, ECM symbioses are sensitive to changes in nutrient availability. In forest soils, such changes mainly result from anthropogenic activities (pollutions) 8,9. Trees regulate their ECM association in response to their nutritive environment. For instance, nitrate (NO3-) represses ECM associations between Eucalyptus grandis and Pisolithus albus, and between Populus x canescens and Laccaria bicolor 10 (Bonnot et al., in prep). The signalling pathways leading to the regulation of ECM symbiosis in response to nutrient cues are unknown. Identifying them would allow a better understanding of the dynamics of tree nutrition thought its ECM associates in response to human pressures, and is the first stone towards prediction of the impact on forest health and functions. In herbaceous, some Small Secreted Peptides (SSPs) (<250 amino acids) mediate local and systemic signals regulating symbiotic associations with nitrogen-fixing bacteria and arbuscular mycorrhizal fungi in response to nutrient stresses 11-13. SSPs are produced from short open reading frames or through proteolytic cleavage of pre-proteins and secreted in the apoplast. Belonging to different phylogenetic families, their functions range from antimicrobial to signalling molecules 14-16. More than 4,000 putative SSP families exists in plants of which 68 are functionally characterised in herbaceous. Amongst, 21 have members involved in the regulation of, or transcriptionally regulated by, symbiosis and nutrient cues 17-20. The roles of trees' SSPs in regulating ECM symbiosis in response to nutrient signals are unexplored. Focusing on the tree model P. x canescens, we established its genetic repertoire of the 21 SSP families. Using transcriptomics and in vitro activity-screens, we identified three P. X canescens SSPs (PcCLE08, PcPIPL19, PcIDL16) affecting its ECM association to L. bicolor, and transcriptionally regulated in response to NO3-. In herbaceous, members of the CLE, PIPL and IDL families are signalling-SSPs transducing cell-cell developmental and adaptive signals through the binding of LRR-RLK or -RLP cell-surface receptors 16,21,22. Thus, we hypothesised that trees use signalling-SSPs to regulate ECM symbiosis in response to nutrient cues. The objective of this PhD is to functionally characterize PcCL08, PcPIPL19 and PcIDL16 to understand their role in the regulation of ECM associations in response to nitrogen-cues in poplar. The PhD student will determine the steps of the ECM association they target, the circumstances in which they are produced by P. x canescens, if they are necessary to regulate its association to L. bicolor and their modes of action. This work will identify for the 1st time some of the molecular mechanisms used by trees to control their ECM associations.spécialité
Biologie et écologie des forêts et des agrosystèmeslaboratoire
IAM - Interactions Arbres Microrganismes
Mots clés
symbiose ectomycorhizienne, petits peptides sécrétés (SSPs), stress nitrate, voie de signalisation, peuplier
Détail de l'offre
Les symbioses ectomycorhiziennes (ECM) sont cruciales pour la séquestration du carbone et le cycle des nutriments des forêts boréales et tempérées. Fournissant aux arbres de l'eau et des nutriments limitants en échange de carbone organique, elles favorisent leur croissance et santé, mais présentent un coût énergétique. Pour investir efficacement leurs ressources et maintenir une croissance optimale, les arbres perçoivent et intègrent les signaux nutritionnels de l'environnement pour réguler de manière adéquate leurs interactions ECM. Les voies de signalisation impliquées sont inconnues. Chez les herbacées, certains petits peptides sécrétés (SSPs) véhiculent des signaux nutritionnels locaux et systémiques régulant les symbioses rhizobiennes et mycorhiziennes à arbuscules. Nous avons identifié, chez le peuplier grisard (Populus x canescens), trois SSPs (PcCLE08, PcPIPL19, PcIDL16) régulées transcriptionnellement en réponse au nitrate et impactant son association avec le champignon ECM Laccaria bicolor. Nous faisons l'hypothèse que les arbres utilisent ces SSPs pour réguler la symbiose ECM en réponse à leur environnement nutritif. L'objectif de cette thèse est de caractériser fonctionnellement PcCL08, PcPIPL19 et PcIDL16 pour comprendre leurs rôles dans la régulation de la symbiose ECM en réponse aux stress azotés chez le peuplier. Cette étude sera la première à identifier les mécanismes moléculaires que les arbres utilisent pour contrôler leurs associations ECM en réponse à des signaux nutritionnels.
Keywords
ectomycorrhizal symbiosis, small secreted peptides (SSPs), nitrate stress, signaling pathways, poplar
Subject details
Ectomycorrhizal (ECM) symbioses are pivotal for carbon-sequestration and nutrient cycling in boreal and temperate forests. In providing water and limiting nutrients in return for organic carbon they enhance tree growth and health but have an energetic cost. To invest their resources efficiently and maintain optimal growth, trees perceive and integrate environmental nutritional cues to regulate adequately their ECM interactions. The signalling pathways involved are unknown. In herbaceous, some signalling Small Secreted Peptides (SSPs) mediate local and systemic nutritional signals regulating symbiotic associations with nitrogen-fixing bacteria and arbuscular mycorrhizal fungi. Focusing on the ECM tree model Populus x canescens, we identified three SSPs (PcCLE08, PcPIPL19, PcIDL16) transcriptionally regulated in response to nitrate and affecting its ECM association to the fungus Laccaria bicolor. We hypothesised that trees use CLE, PIPL and IDL SSPs to regulate ECM symbiosis in response to nutrient cues. The objective of this PhD is to functionally characterize PcCL08, PcPIPL19 and PcIDL16 to understand their role in the regulation of ECM symbiosis in response to nitrogen cues in poplar, and their modes of action. This study will be the first to identify the molecular mechanisms that trees use to control their ECM associations in response to nutritional signals.
Profil du candidat
- Master en biologie végétale avec un intérêt fort pour l'étude des interactions plantes-microorganismes (en particulier champignon).
- Une expérience en physiologie de l'arbre, culture In vitro et/ou transformation génétique de plantes sera un plus.
- Capacité de travailler en équipe et d'investissement.
- Communication en anglais avec les autres membres du laboratoire et les échanges fréquents avec les collègues américains dans le cadre du projet Plant-Microbes Interfaces.
Les candidatures doivent contenir (1) un CV détaillé&#769;, (2) une lettre de motivation, (3) les notes de Master ou l'équivalent et une copie du diplôme si disponible, (4) deux lettres de recommandation du responsable de Master et du tuteur de votre stage de Master 2 et (5) si disponible, un mémoire de stage de recherche et/ou une publication.
Le dossier de candidature complet doit être soumis via ADUM (https://adum.fr/) avec une copie a&#768; Clémence Bonnot (clemence.bonnot@inrae.fr) et Claire Veneault-Fourrey (claire.veneault-fourrey@inrae.fr). La date limite de dépôt des candidatures est fixée au 30 mai 2025.
Si votre candidature est retenue, vous serez contacté&#769;(e) pour un entretien mi-juin 2025 (en personne ou a&#768; distance).
Candidate profile
- Master's degree in plant biology or microbiology with a strong interest into plant-microbes interactions (particularly fungi).
- Experience in tree physiology, In vitro culture and/or plant genetic transformation would be an advantage.
- Ability to work as part of a team and to invest time and effort.
- Communication in English is a pre-requisite with other laboratory members and during exchanges with American colleagues part of the PMI project. Basic french is not a pre-requisite.
Applications should contain (1) a detailed CV́, (2) a cover letter, (3) Master's grades or equivalent and a copy of the diploma if available, (4) two letters of recommendation from the head of the Master course and the tutor of your Master 2 internship and (5) if available, a research internship thesis and/or publication.
Full application must be submitted via ADUM (https://adum.fr/) with a copy to Clémence Bonnot (clemence.bonnot@inrae.fr) and Claire Veneault-Fourrey (claire.veneault-fourrey@inrae.fr). The deadline for applications is May 30, 2025.
If your application is successful, you will be contacted&#769;(e) for an interview on mid)June (in person or remotely).
Référence biblio
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