Recherche année 2009/2010 Titre du stage





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Techniques :

Croisements génétiques et suivi de population

PCR Quantitative
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    • Ce stage peut se poursuivre par une thèse (dans ce cas précisez : ce sujet a été/sera déposé dans une école doctorale)



Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE

Année 2009/2010

Titre du stage : Equilibre démographique et qualité de l'habitat chez une espèce végétale endémique du Languedoc-Roussillon, la Centaurée de la Clape.
Laboratoire d’accueil : Equipe Métapopulation, Coévolution, Conservation

Institut des Sciences de l'Evolution
Responsable du stage :

Nom : Eric Imbert

Tél : 04 6714 4910

Fax :

Email : eric.imbert@univ-montp2.fr
Références dans le domaine :
Fréville, H., Colas B., Riba, M., Caswell, H., Mignot, A., Imbert, E. and Olivieri I 2004. Spatial and temporal demographic variability in small populations of the endemic plant species Centaurea corymbosa, (Asteraceae). Ecology 85: 694-703.

Kirchner, F., Luijten, S.H., Imbert, E., Riba, M., Mayol, M., Gonzalez-Martinez, S.C., Mignot, A., Colas, B. 2005. Effects of local density on insect visitation and fertilization success in the narrow-endemic Centaurea corymbosa (Asteraceae). Oikos 111 : 130-142.

Riba, M., Mignot, A., Freville, H., Colas, B., Imbert, E., Vile, D., Virevaire, M., Olivieri, I.. 2005 Variation in dispersal traits in a narrow-endemic plant species, Centaurea corymbosa Pourret. (Asteraceae). Evolutionary Ecology 19 : 241 - 254.

Imbert E. 2006. Dispersal by ants in Centaurea corymbosa (Asteraceae) : an elaiosome what is for ? Plant Species Biology, 21: 109-117.

Colas B., Kirchner F., Riba M., Olivieri I., Mignot A., Imbert E., Beltrame C., Carbonell D. and Fréville H. . 2008. Restoration demography: a 10-year demographic comparison between introduced and natural populations of endemic Centaurea corymbosa (Asteraceae) . Journal of Applied Ecology 45: 1468-1476.

Riba M., Mayol M., Giles B.E., Ronce O., Imbert E., van der Velde M., Chauvet S., Ericson L., Bijlsma R., Vosman V.,Smulders M. J. M., Olivieri I. 2009. Darwin's wind hypothesis: does it work for plant dispersal in fragmented habitats? New Phytologist 183: 667-677.
Description du stage (1 page maximum)

Veuillez SVP indiquer les objectifs du stage et la méthodologie employée.

La dynamique d'un ensemble de populations dépend de la quantité d'habitats disponibles pour l'espèce considérée et de la connectivité entre ces habitats. Ce travail propose d'étudier la relation entre distribution des individus, démographie et variabilité génétique chez une plante endémique du Massif de la Clape.

Centaurea corymbosa (Asteraceae) est une espèce rare et endémique du Massif de la Clape, à proximité de Narbonne. Ce massif est soumis à une tendance générale à la fermeture des milieux

qui provoque une fragmentation croissante de l'habitat augmentant l'isolement intrapopulation.

L'espèce se répartit en six populations, de taille variable et bien

définies spatialement, distantes les unes des autres de 0,3 à 2,3 km, dans une zone

de 3 km2, isolées par des zones défavorables à son installation : pinèdes, garrigues

ou vignes cultivées. Bien que géographiquement proches, ces

populations sont fortement différenciées sur le plan génétique (Fst=0,23).
Au cours de ce stage, l'étudiant devra :

1- étudier la distribution spatiale des individus dans les 6 populations naturelles. Ces données permettront de mesurer la connectivité des indivius à l'échelle des populations.

2- étudier la relation entre connectivité et dynamique des populations en utilisant les données démographiques récoltées depuis 1994.

3- étudier la relation entre connectivité et variabilité génétique en complétant un échantillonage de la variabilité génétique.
Ce travail pourra être développer dans une perspective de biologie de la conservation, en étudiant les conséquences de la fermeture du milieu sur la dynamique d'une espèce rare.

Veuillez effacez les phrases inutiles

    1. Ce stage peut se poursuivre par une thèse. Ce sujet a été déposé dans une école doctorale ET une demande sera faite pour un financement Région


Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE

Année 2009/2010

Titre du stage : Pollinisation chez Iris chamaeiris (Iridacées) : la couleur joue-t-elle un rôle ?
Laboratoire d’accueil : Métapopulation, Coévolution, Conservation
Responsable du stage :

Nom : Eric Imbert

Tél : 04 6714 4910

Fax :

Email : eric.imbert@univ-montp2.fr
Références dans le domaine :
Description du stage (1 page maximum)

Veuillez SVP indiquer les objectifs du stage et la méthodologie employée.

La relation plante-insecte est l'une des causes majeures du succès et de la diversité des Angiospermes. La coévolution entre Angiospermes et insectes est illustrée notamment par l'émission et la réception de signaux visuels et olfactifs pour la pollinisation. L’attraction primaire, à longue distance, des insectes pollinisateurs se fait principalement par les signaux olfactifs. A plus courte distance, la forme du périanthe, la couleur et la structure des pièces stériles ou fertiles contribuent à l'attractivité des pollinisateurs, éventuellement à une sélection dans les relations spécialisées. La couleur de la fleur, caractère primordial dans l'attractivité des pollinisateurs, est soumis à une sélection stabilisante. Toutefois, quelques espèces, comme Viola lutea, Dactylorhiza sambucina ou Iris chamaeiris présentent du polymorphisme pour la couleur des fleurs.
Le maintien du polymorphisme en populations naturelles est une question récurrente de la biologie évolutive. Trois mécanismes sont couramment invoqués pour expliquer ce maintien (Mitchell-Olds et al. 2007). Le premier suppose que le caractère n'est soumis à aucune pression sélective, et le polymorphisme intrapopulation, généré par mutation, est le résultat de l'équilibre entre les flux de gènes entre populations (migration) et les phénomènes aléatoires (dérive). Dans cette situation, on attend aucune différence entre les deux phénotypes pour le succès reproducteur. Les deux autres mécanismes supposent au contraire que le caractère n'est pas neutre. Le polymorphisme se maintient soit en raison d'une hétérogénéité des pressions de sélection (ce qui a été montré chez Linanthus parryae, Schemske and Bierzychudek 2007), soit en raison d'un phénomène de fréquence-dépendance (Dactylorhiza sambucina, Gigord et al. 2001). Si les pressions de sélection diffèrent entre populations, on attend des différences entre phénotypes à l'échelle locale, mais la réussite des phénotypes n'est pas fonction de leur fréquence dans la population. Enfin, la fréquence-dépendance repose sur un avantage du phénotype le plus rare dans les populations naturelles, donc une relation négative entre réussite d'un phénotype et sa fréquence dans les populations. Ces deux derniers mécanismes ont une importance théorique et de nombreux modèles les utilisent pour expliquer le maintien du polymorphisme. Cependant, leur rôle dans les populations naturelles n'a été démontré que dans peu de situations réelles (Mitchell-Olds et al. 2007). La pléiotropie, mécanisme plus difficile à mettre en évidence, contribue aussi au maintien du polymorphisme.
Iris chamaeiris, espèce commune de la région méditerranéenne, présente un polymorphisme de couleur de fleur assez remarquable, avec deux phénotypes dominants, violet et jaune. Quelques phénotypes plus rares sont aussi présents en populations naturelles, allant du bleu pastel au jaune pâle en passant par le blanc pur. Cette espèce est visitée par des pollinisateurs généralistes, et une étude préliminaire suggère que la couleur du périanthe n'a pas d'effet ni sur le temps de visite, ni sur le nombre de visites.
L'objectif de ce stage concerne l'étude en populations naturelles des pressions sélectives s'exerçant sur les traits floraux (y compris la couleur). La méthode choisie sera celle de la mesure des gradients sélections phénotypiques dans des populations différenciées pour la fréquence des fleurs jaunes. Cette expérimentation permettra d'étudier les interactions entre traits floraux, et l'importance de la couleur mais aussi de la fréquence locale sur le succès reproducteur des individus. Ce travail sera complété par des observations sur la production de nectar et les pollinisateurs visitant les fleurs.

De façon plus générale, il s'agit de comprendre les mécanismes impliqués dans l'évolution des caractéristiques des fleurs de ce genre, et notamment l'effet de la couleur des fleurs sur le succès reproducteur mâle (estimé par le taux de visite des fleurs en début de floraison) et femelle (production de fruits et de graines), mais aussi l'effet de la fréquence des phénotypes sur la couleur (mécanisme de fréquence-dépendance).
Bibliographie
Gigord et al. 2001. Negative frequency-dependent selection maintains a dramatic flower color polymorphism in the rewardless orchid Dactylorhiza sambucina (L.) Soò. PNAS 98 : 6253-6255.

Mitchell-Olds et al. 2007. Which evolutionary processes influence natural genetic variation for phenotypic traits ? Nature Reviews Genetics 8 : 845-856.

Schemske and Bierzychudek 2007. Spatial differentiation for flower color in the desert annual Linanthus parraye: was Wright right ? Evolution 61: 2528-2543.

Veuillez effacez les phrases inutiles

    1. Ce stage peut se poursuivre par une thèse. Un sujet a sera déposé dans une école doctorale



Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2R

Année 2009/2010

Titre du stage : "Génétique de l'adaptation du puceron du pois à ses hôtes Fabacées"

Laboratoire ou structure d’accueil :

Intitulé du laboratoire ou de la structure : UMR BiO3P, INRA de de Rennes

Intitulé de l’équipe : Equipe Biologie et génétique des populations d'insectes
Responsable du stage :

Nom : Jean-Christophe Simon (DR INRA), co-responsables : Julie Jaquiéry (chercheure post-doctorante) et Solenn Stoeckel (CR INRA)

Tél : 0223485154

Fax : 0223485150

Email : jean-christophe.simon@rennes.inra.fr
Références dans le domaine :

Frantz A., Calcagno V., Mieuzet L., Plantegenest M. & Simon J.C. (2009) Complex phenotypic differentiation between host-populations of the pea aphid: possible consequences for the evolution of ecological specialisation. Biological Journal of the Linnean Society 97: 718-727.

Peccoud J, Ollivier A, Plantegenest M, Simon JC (2009) A continuum of genetic divergence from sympatric host races to species in the pea aphid complex. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 106: 7495-7500.

Peccoud J, Simon JC, McLaughlin JH, Moran N (2009) Post-pleistocene radiation of the pea aphid complex revealed by rapidly evolving endosymbionts. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. sous presse.
Description du stage

La spéciation écologique est un mécanisme de diversification des espèces qui reste controversé, même si des études théoriques et empiriques récentes ont apporté des éléments très démonstratifs quant à sa réalité et à son importance. Ce processus de création d'espèces nouvelles repose sur le fait que la sélection de traits adaptatifs à des niches écologiques différentes peut engendrer, seule, un isolement reproducteur entre populations, en dépit de l'absence de barrières géographiques. Le puceron du pois, Acyrthosiphon pisum présente des biotypes génétiquement différenciés et fortement spécialisés sur une voire quelques espèces de fabacées. Récemment, nous avons montré l’existence d'un complexe de nombreux biotypes sympatriques chez A. pisum, indiquant une radiation adaptative associée à de multiples changements d'hôtes. Ces biotypes présentent un continuum de spéciation remarquable, reliant des "races d’hôtes" partiellement isolées à des espèces cryptiques, reflétant une évolution sympatrique et graduelle de l’isolement reproducteur par spéciation écologique. Nous avons daté la radiation adaptative des biotypes d’A. pisum à seulement 10000 ans environ, diversification extrêmement rapide qui pourrait être liée à la domestication de certaines plantes-hôtes du puceron du pois.

Les ressources génomiques et bioinformatiques maintenant disponibles sur le puceron du pois offrent la possibilité de rechercher les différences génétiques contribuant à l'adaptation à de nouvelles plantes hôtes chez cet insecte. L'objectif de ce stage est de tirer profit de nos avancées récentes sur les mécanismes de spéciation écologique chez le puceron du pois et du développement rapide des ressources génomiques pour appréhender l'architecture génétique sous-tendant la spécialisation écologique sur cet insecte.

Pour cela, nous privilégierons une approche de génomique des populations afin d'identifier des locus et régions du génome de biotypes sympatriques du puceron du pois liés à la spécialisation à l'hôte. Nous disposons d'un premier jeu de données d'environ 200 marqueurs microsatellites typés sur plus de 200 lignées appartenant aux trois biotypes majoritaires (biotypes inféodés au pois, au trèfle et à la luzerne) du puceron du pois. Le stage vise à compléter ce génotypage avec des techniques à haut débit bien maitrisées dans l'équipe et à rechercher des locus associés aux adaptations trophiques par des approches statistiques développées par les généticiens des populations et adaptées par notre équipe au cas d'étude. Un soutien technique et une formation aux méthodes statistiques utilisées pour analyser les données seront apportés lors de ce stage. Ces locus seront localisés sur le génome du puceron ainsi que sur les groupes de liaison de la carte génétique que nos collaborateurs ont développée. La détection des locus sous influence sélective sera réalisée par la méthode de Lewontin-Krakauer qui repose sur l'idée que la démographie et l'histoire des populations agissent sur l'ensemble des locus de la même façon alors que la sélection agit sur certains locus en particulier.

Ce travail fournira des éléments de compréhension sur l'architecture génétique sous-tendant la spécialisation écologique. Il donnera également des pistes sur l'implication de gènes candidats dans l'adaptation trophique, en utilisant une démarche sans a priori et prenant en compte la diversité des populations naturelles.



  • Ce stage est destiné aux étudiants EBE inscrits dans un parcours Recherche

    • Ce stage peut se poursuivre par une thèse (ce sujet sera déposé dans l'école doctorale Vie-Agro-Santé de Rennes et pour un financement par l'INRA Contrat Jeune Scientifique)


A propos des conditions de ce stage :

- Salaire de stage de Master2 de février à juin (+ possibilité de prolonger en juillet et août si l'étudiant est ok) : ~650 euros net par mois.
- Possibilité de se loger dans la cité U de l'Agro de Rennes pour ~400 euros par mois (logement neuf, eau, élec, chauffage, wifi ? compris), ou une chambre au lycée agricole à coté de l'INRA (moins cher mais plus spartiate).
- Ce projet s’insert dans une ANR + un projet INRA + une AIP bioressource (Action Incitative pour le soutien aux Programmes de séquençage et de génotypage). Nous avons donc les moyens financiers et matériels pour réaliser l'étude proposée. L'étudiant/étudiante pourra interagir à plus large échelle avec les personnes impliquées dans ces projets.
- On entend par "Génomique des pops à l'aide de techniques à haut débit" l'utilisation de plaques 384 puits manipulées par des robots pour la partie PCR, le génotypage est en partie externalisé, on vérifie les chromatos sur GeneMapper. 2 bioinformaticiens nous épaulent et nous avons des routines d'analyses de données de génétique des pops pour répondre aux questions exposées dans le projet. Pour information, on traite en une semaine ~100 marqueurs microsat. sur 384 individus.
- Les compétences qui seront acquises d'ici la fin de stage :

* Programmation (python ou perl),

* Bioinformatique et manipulation de génome(s) séquencés (blast, e-PCR et compagnie),

* Utilisation des matériels de génotypage à haut débit (robots, PCR automatisées,...),

* Statistiques et modélisation stat,

* Génétique des pops classiques (F-stat, DL, ..) et algo bayésiens (clustering, coalescence, recherche de traces de sélection),

* Modélisation maths / analyse méthodologique si l'étudiant le désire avec Jean-Pierre Masson et Solenn Stoeckel + discussions avec Renaud Vitalis et Raphael LeBlois qui participent à ces projets
En plus des personnes périphériques avec qui interagir, l'étudiant aura 3 encadrants disponibles (Julie, Jean-Christophe, Solenn) + une encadrante technique sur la partie plateau de génotypage.
- Thèse à la suite : bourse CJS, c'est à dire une thèse dont le salaire est supérieur à ceux issus de bourses MRT, 2 ans de post-doc financés à la suite dans le labo que souhaite le thésard/thésarde et sur la thématique qu'il/elle souhaite. L'impératif est que l'étudiant/e soit classé/e dans les 20 premiers de l'école doctorale de Rennes après le concours qui a lieu début juillet et qui consiste à présenter les concepts abordés par la thèse et un projet en lien. Nous aiderons l’étudiant/étudiante à atteindre cet objectif si il ou elle est motivé(e).

Si des étudiants sont intéressés, nous contacter dès que possible aux

  • 02 23 48 70 83 ou par mail solenn.stoeckel@rennes.inra.fr

  • 02 23 48 51 54 ou par mail jean-christophe.simon@rennes.inra.fr

Nous serons heureux de discuter avec eux par téléphone ou lors d’une visite.










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