Veuillez trouver ci -joint un sujet de thèse ouvert au concours de l'école doctorale VAS (http://www.vas.univ-rennes1.fr/), qui comporte une partie d'écologie comportementale.
Tous les renseignements sont sur la fiche jointe et la procédure d'inscription sur le site de VAS
cordialement
Joan van Baaren
Résumé du sujet de thèse non fléché 2008
Titre de la thèse : Impact de la pression parasitaire chez une espèce envahissante : cas d’Ulex europaeus (Fabacées).
Unité/équipe encadrante : UMR 6553, ECOBIO/Stratégies, Comportement, Adaptation
Nom du responsable scientifique et cotuteur : Anne ATLAN Michèle TARAYRE
Contact : anne.atlan@univ-rennes1.fr (à partir du 1er septembre 2008)
ou michele.tarayre@univ-rennes1.fr
Contexte socioéconomique et scientifique : Une plante introduite dans un écosystème exotique, peut parfois proliférer au point de devenir envahissante. La principale cause invoquée pour expliquer ce phénomène est l’absence de phytophages spécifiques dans le nouvel environnement. Cela donne un avantage à l'espèce introduite sur les espèces locales, non seulement parce qu'elle est moins attaquée, mais aussi parce que l'absence des phytophages spécifiques pourrait entraîner la réduction des défenses des plantes et causer des changements évolutifs rapides. En effet, la pression parasitaire peut représenter un coût important pour les plantes en termes de survie et de reproduction, et celles-ci ont mis en place dans leur zone d'origine des résistances souvent coûteuses (Koricheva 2002). Cette supposition constitue les bases de l’hypothèse EICA ou Evolutionary of Increased Competitive Ability (Blossey et Nötzold 1995) : en absence de leurs herbivores, les espèces végétales introduites perdraient leur résistance contre leurs ennemis et l'énergie allouée à la résistance pourrait être réallouée à d'autres fonctions telles que la croissance, la reproduction, et la compétition interspécifique. L’ajonc Ulex europaeus (Fabacées, Génistées), natif de l'Ouest de l'Europe, est considéré comme une «peste végétale» dans les régions où il a été introduit ces deux derniers siècles, notamment en Californie, en Australie, en Nouvelle Zélande et à la Réunion (Moss 1959, New 1984, Hill et Sandrey 1986). En Europe, les gousses d'ajonc sont attaquées par un charançon spécifique, Exapion ulicis (Apionidae) qui peut détruire jusqu'à 90% des graines (Davies 1928), et par plusieurs insectes phytophages généralistes. De plus, il a été décrit un fort polymorphisme des traits liés au taux de parasitisme, ce qui suggère un potentiel évolutif important. Dans les zones introduites, les phytophages sont soient totalement absents (c'est la cas de La Réunion), soient réduits au seul Exapion ulicis, introduit pour la lutte biologique (c'est le cas de la Nouvelle- Zélande).
Sujet
Les hypothèses et questions posées
Ulex europaeus, espèce envahissante dans les zones d’introduction sans phytophage (La Réunion) ou avec une introduction récente des phytophages dans le cadre de la lutte biologique (Nouvelle-zélande) et non envahissante dans les zones natives (ouest de l'Europe), constitue un bon modèle pour tester l’hypothèse EICA en évaluant pour chaque type de zones :(i) la croissance végétative et la fécondité des ajoncs. (ii) la sensibilité des plantes au charançon spécifique l'Exapion ulicis et aux phytophages plus généralistes (iii)-Réciproquement, l'influence des différences éventuelles de mécanismes de défense sur le comportement d'E. ulicis . Par ailleurs, il sera important de tester les modèles théoriques reliant les taux de dispersion et les adaptations réciproques dans les relations hôte-parasite.
Les grandes étapes de la thèse et démarche
Pour ce faire, des individus d’ajonc issus de La Réunion, de Nouvelle Zélande, et de leurs zones d'origine : la Bretagne et l'Ecosse, ont été plantés et randomisés dans le jardin expérimental de l'UMR en 2007, pour s'affranchir des effets environnementaux et seront donc disponibles pour les mesures de croissance et de fécondité des ajoncs mais aussi pour les observations et expérimentations de parasitisme.L'étude du parasitisme comportera deux parties, en plus de l'estimation du taux de parasitisme, (i) une étude du comportement du phytophage spécifique E. ulicis et (ii) une étude des mécanismes de défense de l'ajonc liés à la prédation par E. ulicis. L'estimation des taux de dispersion et les adaptations réciproques dans les relations hôte-parasite se feront via l'étude des flux de gènes, des taux de migrations et de la structuration génétique des ajoncs et des apions à l'aide de marqueurs moléculaires.
Approches méthodologiques et techniques envisagées
Comparaison des ajoncs des différentes zones : mesures de la croissance végétative (hauteur et diamètre des plantes), de la fécondité (production de fleurs, de gousses et de graines par gousse)
et du taux de parasitisme.L'étude du comportement du phytophage spécifique, E. ulicis, sera abordée à l'aide d'expériences de choix de ponte et d'observations du rythme des pontes. Ce travail sera réalisé en collaboration avec Joan van Baren (équipe ICC UMR6553- ECOBIO).JLes mécanismes de défense des ajoncs liés à la prédation (molécules impliquées) seront étudiés grâce à une collaboration avec Anne-Marie Cortesero (Université de Rennes) et Marc Giberneau (Université Paul Sabatier, Toulouse).
Les flux de gènes, les taux de migrations et la structuration génétique des ajoncs et des apions se feront à l'aide de marqueurs moléculaires : deux étant déjà disponibles au laboratoire, les autres
seront à développer par le candidat.
Compétences scientifiques et techniques requises
Le candidat devra avoir des connaissances en biologie et écologie évolutive et si possible en écologie comportementale. Il devra aussi avoir une certaine pratique des techniques moléculaires de base (extraction d’ADN, PCR, électrophorèses...) et analyses de données.
Blossey, B. Nötzold, R. 1995. Evolution of increased competitivity in invasive nonindigenous plants – a hypothesis. J. Ecol. 83, 887-889.
Davies, W.M. 1928. The bionomics of Apion ulicis Forst. (gorse weevil) with special reference to its role in the control of Ulex europaeus in New-Zealand. Annals of Applied Biology 15: 263-386.
Hill, R.L. and R.A. Sandrey. 1986. The cost and benefits of Gorse. Proc. 39th N.Z. Weed and Pest Control conf., pp 70-73, Hasting, New Zealand.
Moss, G.R. 1959. Gorse: a weed problem on thousands of acre of farm land. N.Z. J. Agr. Res. 100: 561-567.
New, D.A. 1984. Ulex control in Chile: a national problem. Visit report, July 1984, 7p.
Norambuena H. and G.L. Piper. 2000. Impact of Apion ulicis Forster on Ulex europaeus L. seed dispersal. Biological control 17: 267-271.
Joan van Baaren
UMR 6553 ECOBIO
Université de Rennes I
Campus de Beaulieu
Avenue du Général Leclerc
35 042 Rennes cedex
France
Tel: (33) 2 23 23 50 27
Fax: (33) 2 23 23 50 26
Tous les renseignements sont sur la fiche jointe et la procédure d'inscription sur le site de VAS
cordialement
Joan van Baaren
Résumé du sujet de thèse non fléché 2008
Titre de la thèse : Impact de la pression parasitaire chez une espèce envahissante : cas d’Ulex europaeus (Fabacées).
Unité/équipe encadrante : UMR 6553, ECOBIO/Stratégies, Comportement, Adaptation
Nom du responsable scientifique et cotuteur : Anne ATLAN Michèle TARAYRE
Contact : anne.atlan@univ-rennes1.fr (à partir du 1er septembre 2008)
ou michele.tarayre@univ-rennes1.fr
Contexte socioéconomique et scientifique : Une plante introduite dans un écosystème exotique, peut parfois proliférer au point de devenir envahissante. La principale cause invoquée pour expliquer ce phénomène est l’absence de phytophages spécifiques dans le nouvel environnement. Cela donne un avantage à l'espèce introduite sur les espèces locales, non seulement parce qu'elle est moins attaquée, mais aussi parce que l'absence des phytophages spécifiques pourrait entraîner la réduction des défenses des plantes et causer des changements évolutifs rapides. En effet, la pression parasitaire peut représenter un coût important pour les plantes en termes de survie et de reproduction, et celles-ci ont mis en place dans leur zone d'origine des résistances souvent coûteuses (Koricheva 2002). Cette supposition constitue les bases de l’hypothèse EICA ou Evolutionary of Increased Competitive Ability (Blossey et Nötzold 1995) : en absence de leurs herbivores, les espèces végétales introduites perdraient leur résistance contre leurs ennemis et l'énergie allouée à la résistance pourrait être réallouée à d'autres fonctions telles que la croissance, la reproduction, et la compétition interspécifique. L’ajonc Ulex europaeus (Fabacées, Génistées), natif de l'Ouest de l'Europe, est considéré comme une «peste végétale» dans les régions où il a été introduit ces deux derniers siècles, notamment en Californie, en Australie, en Nouvelle Zélande et à la Réunion (Moss 1959, New 1984, Hill et Sandrey 1986). En Europe, les gousses d'ajonc sont attaquées par un charançon spécifique, Exapion ulicis (Apionidae) qui peut détruire jusqu'à 90% des graines (Davies 1928), et par plusieurs insectes phytophages généralistes. De plus, il a été décrit un fort polymorphisme des traits liés au taux de parasitisme, ce qui suggère un potentiel évolutif important. Dans les zones introduites, les phytophages sont soient totalement absents (c'est la cas de La Réunion), soient réduits au seul Exapion ulicis, introduit pour la lutte biologique (c'est le cas de la Nouvelle- Zélande).
Sujet
Les hypothèses et questions posées
Ulex europaeus, espèce envahissante dans les zones d’introduction sans phytophage (La Réunion) ou avec une introduction récente des phytophages dans le cadre de la lutte biologique (Nouvelle-zélande) et non envahissante dans les zones natives (ouest de l'Europe), constitue un bon modèle pour tester l’hypothèse EICA en évaluant pour chaque type de zones :(i) la croissance végétative et la fécondité des ajoncs. (ii) la sensibilité des plantes au charançon spécifique l'Exapion ulicis et aux phytophages plus généralistes (iii)-Réciproquement, l'influence des différences éventuelles de mécanismes de défense sur le comportement d'E. ulicis . Par ailleurs, il sera important de tester les modèles théoriques reliant les taux de dispersion et les adaptations réciproques dans les relations hôte-parasite.
Les grandes étapes de la thèse et démarche
Pour ce faire, des individus d’ajonc issus de La Réunion, de Nouvelle Zélande, et de leurs zones d'origine : la Bretagne et l'Ecosse, ont été plantés et randomisés dans le jardin expérimental de l'UMR en 2007, pour s'affranchir des effets environnementaux et seront donc disponibles pour les mesures de croissance et de fécondité des ajoncs mais aussi pour les observations et expérimentations de parasitisme.L'étude du parasitisme comportera deux parties, en plus de l'estimation du taux de parasitisme, (i) une étude du comportement du phytophage spécifique E. ulicis et (ii) une étude des mécanismes de défense de l'ajonc liés à la prédation par E. ulicis. L'estimation des taux de dispersion et les adaptations réciproques dans les relations hôte-parasite se feront via l'étude des flux de gènes, des taux de migrations et de la structuration génétique des ajoncs et des apions à l'aide de marqueurs moléculaires.
Approches méthodologiques et techniques envisagées
Comparaison des ajoncs des différentes zones : mesures de la croissance végétative (hauteur et diamètre des plantes), de la fécondité (production de fleurs, de gousses et de graines par gousse)
et du taux de parasitisme.L'étude du comportement du phytophage spécifique, E. ulicis, sera abordée à l'aide d'expériences de choix de ponte et d'observations du rythme des pontes. Ce travail sera réalisé en collaboration avec Joan van Baren (équipe ICC UMR6553- ECOBIO).JLes mécanismes de défense des ajoncs liés à la prédation (molécules impliquées) seront étudiés grâce à une collaboration avec Anne-Marie Cortesero (Université de Rennes) et Marc Giberneau (Université Paul Sabatier, Toulouse).
Les flux de gènes, les taux de migrations et la structuration génétique des ajoncs et des apions se feront à l'aide de marqueurs moléculaires : deux étant déjà disponibles au laboratoire, les autres
seront à développer par le candidat.
Compétences scientifiques et techniques requises
Le candidat devra avoir des connaissances en biologie et écologie évolutive et si possible en écologie comportementale. Il devra aussi avoir une certaine pratique des techniques moléculaires de base (extraction d’ADN, PCR, électrophorèses...) et analyses de données.
Blossey, B. Nötzold, R. 1995. Evolution of increased competitivity in invasive nonindigenous plants – a hypothesis. J. Ecol. 83, 887-889.
Davies, W.M. 1928. The bionomics of Apion ulicis Forst. (gorse weevil) with special reference to its role in the control of Ulex europaeus in New-Zealand. Annals of Applied Biology 15: 263-386.
Hill, R.L. and R.A. Sandrey. 1986. The cost and benefits of Gorse. Proc. 39th N.Z. Weed and Pest Control conf., pp 70-73, Hasting, New Zealand.
Moss, G.R. 1959. Gorse: a weed problem on thousands of acre of farm land. N.Z. J. Agr. Res. 100: 561-567.
New, D.A. 1984. Ulex control in Chile: a national problem. Visit report, July 1984, 7p.
Norambuena H. and G.L. Piper. 2000. Impact of Apion ulicis Forster on Ulex europaeus L. seed dispersal. Biological control 17: 267-271.
Joan van Baaren
UMR 6553 ECOBIO
Université de Rennes I
Campus de Beaulieu
Avenue du Général Leclerc
35 042 Rennes cedex
France
Tel: (33) 2 23 23 50 27
Fax: (33) 2 23 23 50 26