Offre de thèse
Développement de traitements bio-inspirés des mécanismes de défense des arbres pour la protection du bois de vigne contre les maladies fongiques
Date limite de candidature
15-06-2026
Date de début de contrat
01-10-2026
Directeur de thèse
GERARDIN Christine
Encadrement
ce projet de thèse est inclus dans un projet global incluant un laboratoire de l'Université de Haute Alsace. Le doctorant sera bien sûr convié à toutes les réunions scientifiques et d'échange entre les partenaires et il sera amené à faire des séjours au sein du laboratoire partenaire. L'équipe MMX du LERMAB a déjà accueilli une centaine de doctorants sur l'ensemble des enseignants chercheurs, dont une trentaine par la directrice de ce projet doctoral. L'accueil et l'accompagnement du doctorant s'intégrent donc dans la stratégie du LERMAB sur différents aspects, en partidulier, l'encadrement sera fait au jour le jour et dès que nécessaire. Des réunions très régulières seront organisées pour le suivi de l'avancement et les travaux à prévoir.
Type de contrat
école doctorale
équipe
Materiaux et Molécules Xylosourcéscontexte
Ce projet doctoral s'inscrit dans le projet global 'TreeForVine' soutenu par le CE 43 (valorisation de la biomasse) de l'ANR. Ce projet, prévu sur 4 ans avec un démarrage en janvier 2026, s'appuie sur une collaboration récente entre le Laboratoire d'Etudes et de Recherche sur le Matériau Bois (LERMAB) de l'Université de Lorraine et le Laboratoire Vignes Biotechnologies Environnement (LVBE) de l'Université de Haute Alsace. Des premières études ont en effet permis de mettre en évidence que des extraits de bois de nœuds de Douglas ont des activités antifongiques efficaces contre les champignons responsables des maladies du tronc de vigne (MTV). Ces maladies, différentes de celles des feuilles de vigne (mildiou, etc) sont l'une des principales causes du dépérissement de la vigne qui préoccupe l'industrie viticole mondiale. Selon le ministère français de l'Agriculture, environ 13 % des vignobles français sont improductifs chaque année et 72 % des plants ont déjà exprimé ces maladies, la perte est estimée à 1 milliard d'euros. Par ailleurs, les arbres produisent des métabolites secondaires qui ont un rôle protecteur pendant leur croissance; les nœuds à la base des branches contiennent par exemple une grande quantité de composés polyphénoliques produits par l'arbre pour lutter contre l'invasion de champignons ou d'insectes à cet endroit fragile de l'arbre. Ces métabolites, qui possèdent de nombreuses propriétés, sont extractibles facilement à partir de la poudre de bois issue de connexes de l'industrie de 1ère transformation du bois, ou récupérés directement sur l'arbre lorsqu'il s'agit d'oléorésines. L'originalité de ce projet correspond i) au développement de traitements originaux contre les maladies du tronc de vigne en s'inspirant des mécanismes de défense mis en place par les arbres (production de métabolites secondaires bioactifs (extractibles ou oléorésines), ii) à la conception de formulations originales, durables et efficaces à partir de ces extractibles et de ces oléorésines pour traiter de manière préventive et éviter de nouvelles infections fongiques lors de la taille ou de la greffe mais aussi curative pour lutter contre ces maladies du tronc de la vigne. iii) à la valorisation à haute valeur ajoutée des connexes de la filière bois (sciure, nœuds, dosses, …), par leur utilisation en tant sources de nouveaux bio-intrants antifongiques.spécialité
Génie des Procédés, des Produits et des Moléculeslaboratoire
LERMAB - Laboratoire d'Études et de Recherche sur le Matériau Bois
Mots clés
Maladie du bois de la vigne , Extractibles du bois, fonctionnalisation, hémisynthèse organique, bioeconomie, économie circulaire
Détail de l'offre
Cette offre de thèse s'insère dans le projet TreeForVine, sélectionné pour un financement au titre de Projet de recherche collaborative (PRC) de l'ANR suite à l'appel à projets 2025 associé à un financement de la Région Grand Est.. Le projet TreeForVine, porté par le LERMaB (Laboratoire d'Etudes et de Recherche sur le Matériau Bois, UR Université de Lorraine, USC INRAE) en association avec le LPIM (Laboratoire de Photochimie et d'Ingénierie Macromoléculaires), Université de Haute Alsace, vise le développement de traitements durables pour lutter contre les maladies fongiques du bois de vigne. Ces maladies sont l'une des raisons majeures du dépérissement de la vigne et il est urgent de trouver des solutions efficaces et respectueuses de l'environnement pour contrer ces attaques fongiques et préserver le patrimoine viticole régional, national et mondial. Le projet concerne plus précisément le développement d'intrants antifongiques bio-inspirés des mécanismes de défense des arbres lors d'attaques biotiques (champignons, insectes) via la production de composés polyphénoliques. Le projet s'insère totalement dans le concept de la bioéconomie circulaire en développant une application à haute valeur ajoutée à partir d'extraits issus de coproduits de l'industrie du bois (sciure, écorce, dosses...) permettant de produire des bio-intrants antifongiques d'origine renouvelable en substitut de molécules de synthèse d'origine fossile ou de molécules toxiques comme les sels d'arsenic, utilisées largement durant ces 40 dernières années pour lutter contre les maladies du bois de vigne.
Les objectifs sont donc d'une part d'étendre l'étude aux extraits issus d'autres compartiments à d'autres essences que ceux étudiés dans une étude préliminaire, mais aussi de fonctionnaliser les molécules purifiées pour améliorer leur bio-activité, leur biodisponibilité et leur formulation. Enfin, il s'agira de développer des formulations d'extraits natifs, de produits purs ou modifiés pour optimiser les traitements.
Le projet doctoral focalisera sur la tache 2 du projet global et cette étude fera suite à l'analyse, l'extraction et à la purification des molécules d'intérêt à partir de poudre de bois, tâche qui sera prise en main par un assistant ingénieur recruté à ces fins sur le projet TreeForVine. Les objectifs de la thèse concernent la fonctionnalisation de certains extractibles, la caractérisation de leurs propriétés physicochimiques et biologiques puis pour terminer, sur la mise au point de formulations. La fonctionnalisation sera réalisée sur la base du composé polyphénolique présent en forte concentration dans les extraits de certaines essences et qui a montré d'ores et déjà des résultats prometteurs vis-à-vis des maladies du bois de vigne.
Keywords
grapevine trunk diseases, wood extractives, fonctionalisation, organic hemisynthesis, bioeconomy, circular economy
Subject details
This PhD position is part of the TreeForVine project, which was selected for funding under the ANR's Collaborative Research Project (PRC) program following the 2025 call for proposals, in conjunction with funding from the Grand Est Region. The TreeForVine project, led by LERMaB (Laboratory for Studies and Research on Wood Materials, UR University of Lorraine, USC INRAE) in collaboration with LPIM (Laboratory of Photochemistry and Macromolecular Engineering), University of Haute-Alsace, aims to develop sustainable treatments to combat fungal diseases of grapevine trunk. These diseases are one of the main causes of vine decline, and there is an urgent need to find effective and environmentally friendly solutions to combat these fungal attacks and preserve the regional, national, and global wine-growing heritage. More specifically, the project focuses on the development of antifungal inputs inspired by the defense mechanisms of trees against biotic attacks (fungi, insects) through the production of polyphenolic compounds. The project is fully aligned with the concept of the circular bioeconomy by developing a high-value-added application using extracts derived from byproducts of the wood industry (sawdust, bark, wood shavings, etc.) enabling the production of antifungal bio-inputs from renewable sources as a substitute for synthetic molecules derived from fossil fuels or toxic molecules such as arsenic salts, which have been widely used over the past 40 years to combat vine wood diseases. The objectives are, therefore, first, to expand the study to include extracts from other plant parts and species beyond those examined in a preliminary study, and second, to functionalize the purified molecules to enhance their bioactivity, bioavailability, and formulation. Finally, the goal will be to develop formulations of native extracts, as well as pure or modified products, to optimize treatments. The doctoral project will focus on Task 2 of the overall project, and this study will follow the analysis, extraction, and purification of molecules of interest from wood powder—a task that will be carried out by an engineering assistant hired specifically for this purpose as part of the TreeForVine project. The objectives of the thesis concern the functionalization of certain extractables, the characterization of their physicochemical and biological properties, and finally, the development of formulations. The functionalization will be based on the polyphenolic compound present in high concentrations in the extracts of certain tree species, which has already shown promising results against grapevine trunk diseases.
Profil du candidat
Chimiste organicien, de préférence formé en chimie verte, avec éventuellement des connaissances (même théoriques) dans le domaine des amphiphiles et des gélifiants supramoléculaires. Une interface avec la biologie sera appréciée. Le candidat devra maîtriser l'anglais et avoir eu un minimum de 12/20 au S9 (1er semestre de master) ou l'équivalent au niveau études ingénieur ou être classé en tête de promotion
Candidate profile
Organic chemist, preferably with training in green chemistry, and ideally with knowledge (even theoretical) in the field of amphiphiles and supramolecular gelling agents. Experience at the interface with biology is a plus. The candidate must be fluent in English and have earned a minimum grade of 12/20 in S9 (first semester of the master's program) or the equivalent in an engineering program, or have graduated at the top of their class.
Référence biblio
- The Use of knotwood extracts for potential bioprotection against grapevine trunk diseases. Merlen L. et al. IOBC-WPRS Meeting of the working group ‘Integrated Protection in Viticulture', 3-5 Oct 2023, Logrono (Espagne), acte de congrès p. 99 (https://www.icvv.es/english/iobc#program)
- Rapport parlementaire d'information N° 2946 sur les maladies de la vigne et du bois. (2015)
- White Rot Fungi (Hymenochaetales) and Esca of Grapevine: Insights from Recent Microbiome Studies (2021) Del Frari G. et al. J. Fungi 7(9): 770. doi: 10.3390/jof7090770