Contexte du recrutement et définition de poste :

L'objectif général de ce stage est d'évaluer les effets de la présence d'une espèce végétale exotique envahissante sur la physiologie d'espèces ligneuses cooccurrentes et d'identifier des indicateurs simples permettant de détecter et de quantifier ces effets.

Le travail s'articulera autour de trois objectifs complémentaires :

• Caractériser les réponses physiologiques d'espèces ligneuses indigènes en présence et en absence d'une espèce exotique envahissante.
• Identifier les mécanismes physiologiques et biochimiques associés aux éventuelles contraintes induites par cette interaction.
• Évaluer la pertinence d'indicateurs simples et peu coûteux, en les confrontant à des mesures physiologiques plus approfondies et, éventuellement, à des marqueurs moléculaires.

Approche expérimentale et méthodologie

 Le stage reposera sur une expérimentation conduite en conditions contrôlées ou semi-contrôlées, complétée par des observations de terrain.

Les espèces modèles envisagées sont le Chêne rouge, le Chêne sessile, le Robinier faux-acacia, le Pin sylvestre, le Pin weymouth, et le Douglas. Différentes modalités expérimentales seront mises en place afin de comparer les performances des plantes indigènes cultivées seules et en présence de l'espèce exotique envahissante. Les conditions de culture seront suivies afin de distinguer, autant que possible, les effets de l'interaction biologique de ceux liés aux variations environnementales. Les expérimentations in natura complèteront les observations.

Un premier ensemble de mesures visera à caractériser rapidement l'état physiologique des plantes à partir de méthodes accessibles et facilement transposables sur le terrain :

• Estimation de la teneur relative en chlorophylle.
• Mesures de fluorescence chlorophyllienne et d'efficacité photochimique du photosystème II.
• Évaluation éventuelle d'indices optiques de végétation.

Ces observations seront complétées par des analyses visant à identifier les mécanismes physiologiques sous-jacents :

• Mesures des échanges gazeux foliaires (assimilation nette du CO₂, conductance stomatique, transpiration).
• Dosage de la proline, impliquée notamment dans les réponses aux contraintes osmotiques.
• Quantification de pigments foliaires, notamment les anthocyanes.

Un volet exploratoire de biologie moléculaire complètera l’approche. Il consistera à collecter des échantillons foliaires destinés à l'extraction d'ARN, puis à étudier l'expression de gènes associés à la photosynthèse, au métabolisme antioxydant et aux réponses aux stress abiotiques.

Une approche transcriptomique (RNA-seq), ou une analyse ciblée par RT-qPCR, pourra permettre d'identifier des voies biologiques affectées par la présence de l'espèce exotique envahissante et d'examiner leur cohérence avec les réponses physiologiques et biochimiques mesurées.

Analyse des données et valorisation

Les données obtenues feront l'objet d'analyses statistiques visant à :

• Comparer les réponses des plantes entre les différentes modalités expérimentales.
• Identifier les variables physiologiques les plus sensibles à la présence de l'espèce envahissante.
• Évaluer les relations entre indicateurs simples, paramètres biochimiques et réponses moléculaires.
• Déterminer si un nombre restreint de mesures non destructives permet de prédire les altérations physiologiques observées.

L'objectif final sera de proposer un protocole simplifié d'évaluation de l'impact physiologique des plantes exotiques envahissantes, mobilisable dans le cadre de suivis écologiques ou de travaux de recherche sur les invasions biologiques.

Compétences développées

Ce stage permettra à l'étudiant(e) d'acquérir ou d'approfondir des compétences en :

• Conception et conduite d'expérimentations en écophysiologie végétale.
• Utilisation d'instruments de mesure de la photosynthèse et de la fluorescence chlorophyllienne.
• Mise en œuvre de dosages biochimiques sur matériel végétal.
• Initiation aux techniques de biologie moléculaire et à l'analyse de l'expression génique.
• Traitement statistique et interprétation de données expérimentales (R).
• Analyse critique de la littérature scientifique et rédaction scientifique.

Conditions d'accueil

Lieu : Université de Picardie Jules Verne, laboratoire EDYSAN – UMR CNRS 7058, Amiens.

Durée : 6 mois.

Gratification : Selon la réglementation en vigueur (4200€/6mois)

Candidature : CV et lettre de motivation

Contact & encadrement : thomas.kichey@u-picardie.fr

Mots-clés : Invasions biologiques ; plantes exotiques envahissantes ; écophysiologie végétale ; interactions interspécifiques ; photosynthèse ; stress oxydatif ; fluorescence chlorophyllienne ; biomarqueurs ; transcriptomique.

Profil recherché :

Nous recherchons un(e) étudiant(e) de Master 2 présentant de solides connaissances en physiologie végétale et un intérêt marqué pour l'écologie fonctionnelle, les interactions entre plantes et les invasions biologiques.

Une première expérience en expérimentation végétale, en analyses biochimiques ou en traitement statistique des données serait appréciée.

Le ou la candidat(e) devra faire preuve de rigueur scientifique, d'autonomie, de curiosité et d'un intérêt pour les approches expérimentales sur le terrain associant écologie et physiologie végétale.