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Doctorant en biochimie et transcriptomie

L'UMR IRHS propose un sujet de thèse sur : Etude des interactions génotype-environnement pour la maîtrise de la qualité chez la carotte

Publié le 12/10/2017
Mots-clés :

Laboratoire d’accueil : UMR 1345 IRHS (Institut de Recherche en Horticulture et Semences)

Sujet de thèse proposé : Etude des interactions génotype-environnement pour la maîtrise de la qualité chez la carotte
Genotype-environments interactions for improving quality and stability of carrot crop

Directeur de thèse : Emmanuel GEOFFRIAU
UMR IRHS - Equipe QuaRVeg
42 rue Georges Morel – Beaucouzé
Emmanuel.Geoffriau@agrocampus-ouest.fr
Tel 02.41.22.54.31

Co-directeur de thèse : Didier PELTIER
UMR IRHS - Equipe QuaRVeg
42 rue Georges Morel – Beaucouzé
Didier.Peltier@univ-angers.fr

Résumé du sujet de thèse proposé

  • Contexte – On observe une demande croissante de la société quant à la qualité nutritionnelle et organoleptique des fruits et légumes. Cependant, ce caractère n'est que faiblement intégré dans les programmes de sélection, contrairement au rendement et à la résistance aux maladies. La complexité de l’élaboration de la qualité qui dépend à la fois de facteurs génétique et des conditions de culture en est en partie la raison. La carotte est consommée dans le monde entier et est le deuxième légume le plus consommé en France (Scandella 2010). Cette importance économique, combinée à son rôle en tant que source alimentaire essentielle de provitamine A et aux demandes de la société et des sélectionneurs, font de la carotte une espèce modèle pour l’étude des déterminants de l'élaboration de la qualité des produits chez les espèces racines (Baranska et al 2006, Kjellenberg et al 2010, Geoffriau 2011, Seljasen et al 2012). La principale caractéristique nutritionnelle de la carotte est la teneur en caroténoïdes.
     
  • Objectifs - Le déterminisme génétique de l’accumulation des caroténoïdes a été étudié récemment, avec l’évaluation de l'implication des gènes de la voie de biosynthèse des caroténoïdes (Jourdan et al 2015, Arango et al 2014, Soufflet-Freslon et al 2013, Clotault et al 2012). Cependant, il existe deux principales limites à ces travaux : l'approche visant la voie de la biosynthèse n'explique que partiellement le déterminisme génétique, et la modulation des facteurs génétiques par l'environnement est largement méconnue (Perrin et al 2016). Certains génotypes sont plus stables que d'autres à cet égard. L'objectif du projet de thèse est d'identifier les déterminants de la teneur en caroténoïdes chez la carotte en évaluant l'impact des facteurs environnementaux et l'effet de l’interaction génotype X environnement (GxE) (Haynes et al 2010, Maroya et al 2012, Rosello et al 2011). Finalement, il s’agit de comprendre les bases de l’adaptabilité variétale pour des caractères nutritionnels, qui ont peu été étudiés jusqu'à présent.
     
  • Méthodologie - Un panel de variétés de carotte représentatif de la diversité de l’espèce cultivée sera étudié dans environ 10 environnements caractérisés sur deux ans dans le cadre du projet collaboratif CaroQual. Les lots récoltés seront caractérisés pour le contenu en caroténoïdes (métabolites secondaires) et en sucres (métabolites primaires, en comparaison). Le poids des facteurs environnementaux sera évalué par analyse en régression multiple (Belmin et al 2014, Doré et al 2005) et l’effet de l'interaction GxE mesuré par plusieurs méthodes d'analyse (Grüneberg et al 2005, Des Marais et al 2013). Quelques lots choisis pour l’importance de l'interaction GxE et les teneurs en caroténoïdes seront analysés par une puce transcriptomique (Celton et al 2014, Iorrizo 2011 & 2016, Xu et al 2014) afin d'identifier les voies de biosynthèse et les gènes impliqués dans les différences d'accumulation de caroténoïdes et d'adaptabilité correspondante.
     
  • Résultats attendus - Ce projet permettra d’identifier les facteurs environnementaux influençant le plus la qualité de la carotte Au-delà de l’aspect cognitif lié aux voies et mécanismes potentiellement impliqués, ce travail se traduira par des recommandations d’optimisation des systèmes de culture pour la production de carotte mais aussi de conditions favorables à la valorisation de variétés développées avec un objectif d’amélioration de la qualité nutritionnelle.

L’étudiant(e) en thèse participera à l’acquisition de données biochimiques et transcriptomiques, et réalisera les analyses de l’ensemble des données (également climatiques, agromorphologiques). Il/elle bénéficiera de l’expérience de l’équipe sur l’impact de stress sur la qualité et d’une démarche validée de transcriptomique carotte.

Candidatures (lettre de motivation, CV, relevés de notes) à adresser à emmanuel.geoffriau@agrocampus-ouest.fr avant le 30 octobre 2017.