Recherche année 2009/2010 Titre du stage





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Project description

The project is divided into several consecutive sections

(a) Spatio-temporal statistical analyses to determine whether there are annual patterns of incidence for both parasite species

(b) Determination of probabilistic “relapse” phenotype based on time/space dependent incidence rates of P. falciparum and P. vivax.

(c) Heritability and candidate gene family-based genetic analysis of “relapse” phenotype

References

Phimpraphi W., Paul R.E.L., Yimsamran S., Puangsa-art S., Thanyavanich N., Maneeboonyang W., Prommongkol S., Sornklom S., Chaimungkun W., Chavez I.F., Blanc H., Looareesuwan S., Sakuntabhai A. & Singhasivanon P. (2008a) Longitudinal study of Plasmodium falciparum and Plasmodium vivax in a Karen population in Thailand. Malaria J 7: 99.

Phimpraphi W., Paul R., Witoonpanich B., Turbpaiboon C., Peerapittayamongkol C., Louicharoen C., Casademont I., Tungpradabkul S., Krudsood S., Kaewkunwal J., Sura T., Looareesuwan S., Singhasivanon P. & Sakuntabhai A. (2008b) Heritability of P. falciparum and P. vivax malaria in a Karen population in Thailand. PLoS ONE 3: e3887

Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2

Année 2009/2010
Titre du stage : Evolution de la virulence des maladies en cas d’infections multiples

Laboratoire ou structure d’accueil :

Intitulé du laboratoire ou de la structure : Ecologie, Systématique et Evolution

Intitulé de l’équipe : Génétique et Ecologie Evolutives

Responsable du stage :

Nom : Giraud Tatiana

Tél : 01 69 15 56 69

Fax : 01 69 15 46 97

Email : Tatiana.Giraud@u-psud.fr

Références dans le domaine :

Lopez-Villavicencio M, Jonot O, Coantic A, Hood, ME, Enjalbert J and Giraud T (2007) Multiple infections by the anther smut pathogen are frequent and involve related strains. PLoS Pathogens 3(11):e176.

van Baalen M, Sabelis MW (1995) The dynamics of multiple infection and the evolution of virulence. Am Nat 146: 881–910.

Description du stage

Le but de ce stage est d'étudier comment la virulence des maladies (sévérité des symptômes de l’hôte) évolue en fonction de la présence d’infections multiples, c’est-à-dire de la présence de plusieurs génotypes différents de parasite dans un même hôte. Des études théoriques ont montré que la virulence des maladies devrait augmenter s’il y a souvent des infections multiples, car les différents parasites entrent en compétition pour les ressources de l’hôte. Ce la devrait cependant être moins souvent le cas si les souches de parasites dans un même hôte sont apparentées.

Le modèle biologique utilisé sera un champignon phytopathogène de plantes, Microbotryum violaceum. Il est responsable d'une maladie sexuellement transmissible des caryophyllacées (silènes, œillets): chez les plantes infectées, les spores du champignon sont produites dans les anthères à la place du pollen et sont transmises par les pollinisateurs. Microbotryum violaceum est depuis longtemps une espèce-modèle en écologie théorique et expérimentale, en génétique, en étude de la transmission des maladies et plus récemment des changements d'hôtes. Les souches présentes sur différentes plantes hôtes constituent des espèces différentes. Nous avons montré dans des études précédentes que les infections multiples par Microbotryum violaceum étaient fréquentes dans les populations naturelles : les plantes portent souvent des souches de génotypes différents dans leurs différentes branches.

Le but du stage est de suivre la dynamique des infections multiples et d’étudier la virulence du champignon en fonction des infections multiples : est-ce que les plantes infectées par plusieurs génotypes produisent plus de spores ou meurent plus rapidement par exemple ? Est-ce que la virulence est différente si les souches sont plus ou moins apparentées ? Est-ce que les plantes restent infectés avec plusieurs génotypes d’une année sur l’autre (des souches seront disponibles pour 2008 et 2009)? Les stage consistera à suivre des populations expérimentales de plantes (répertorier les symptômes pour évaluer la virulence du champignon) et génotyper les souches de champignon (extractions d’ADN, PCR, microsatellites) pour détecter les infections multiples et l’apparentement entre les souches ayant réussi à infecter les plantes.

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

    • Ce stage peut éventuellement se poursuivre par une thèse



Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2

Année 2009/2010
Titre du stage : Etude de l’émergence de nouvelles espèces chez des pathogènes

Laboratoire ou structure d’accueil :

Intitulé du laboratoire ou de la structure : Ecologie, Systématique et Evolution

Intitulé de l’équipe : Génétique et Ecologie Evolutives

Responsable du stage :

Nom : Giraud Tatiana

Tél : 01 69 15 56 69

Fax : 01 69 15 46 97

Email : Tatiana.Giraud@u-psud.fr

Références dans le domaine :

de Vienne DM, Refrégier G, Hood ME, Guigue A, Devier B, Vercken E, Smadja C, Deseille A, and Giraud T. (2009) Hybrid sterility and inviability in the parasitic fungal species complex Microbotryum J Evol Biol 22:683–698.

Giraud T, Refrégier G, de Vienne D. M., Le Gac M. and Hood, M. E. (2008) Invited Review: Speciation in fungi Fung. Genet. Biol. 45: 791–802.

Description du stage

Le but de ce stage est d'étudier les mécanismes de la formation des espèces (spéciation) chez le complexe fongique Microbotryum violaceum. Il s'agit d'une maladie sexuellement transmissible des Caryophyllacées : chez les plantes infectées, les spores du champignon sont produites dans les anthères à la place du pollen et sont transmises par les pollinisateurs. Microbotryum violaceum est depuis longtemps une espèce-modèle en écologie théorique et expérimentale, en génétique, en étude de la transmission des maladies et plus récemment des changements d'hôtes et de la spéciation. Nous avons montré que les souches présentes sur différentes plantes hôtes constituent des espèces différentes, et le but du stage est de contribuer à la compréhension des mécanismes qui permettent la formation de nouvelles espèces.

Les différentes espèces du complexe Microbotryum n’échangent pas de gènes dans la nature, et pourtant les espèces proches peuvent se croiser au laboratoire. Le but du stage est donc de tenter de comprendre quelle est la nature de l’isolement reproducteur qui empêche les flux de gènes entre espèces dans la nature. Un des mécanismes possible serait le fort taux d’autofécondation du champignon. Pour tester cette idée, des inoculations expérimentales du champignon seront réalisées sur plante en serre, en utilisant des mélanges de spores qui permettent ou non l’autofécondation du champignon, pour déterminer si l’autofécondation joue effectivement un rôle pour empêcher l’hybridation entre espèces.

L’étudiant(e) devra donc réaliser des cultures in vitro du champignon, des croisements in vitro pour déterminer les types sexuels des spores, des inoculations expérimentales sur plantes en serre, le suivi des plantes et des infections, du génotypage pour vérifier l’identité des souches ayant finalement infecté les plantes (extraction d’ADN, PCR, séquences), et un échantillonnage possible dans les Alpes pour récolter de nouvelles souches.

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

    • Ce stage peut éventuellement se poursuivre par une thèse

Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE

Année 2009/2010

Titre du stage : Distribution spatiale des espèces de poissons d’eau douce et changement climatique récent.
Laboratoire d’accueil : Laboratoire Evolution et Diversité Biologique (UMR CNRS 5174), Université Paul Sabatier, Toulouse.
Responsable du stage :

Nom : GRENOUILLET Gaël

Tél : 05 61 55 69 11

Fax : 05 61 55 67 28

Email : gael.grenouillet@cict.fr
Références dans le domaine :

Buisson L., Thuiller W., Casajus N., Lek S. & Grenouillet G. (2009). Uncertainty in ensemble forecasting of species distribution. Global Change Biology, in press.

Buisson L. & Grenouillet G. (2009). Contrasted impacts of climate change on stream fish assemblages along an environmental gradient. Diversity and Distributions 15: 613-626.

Buisson L, Thuiller W, Lek S, Lim P, Grenouillet G (2008) Climate change hastens the turnover of stream fish assemblages. Global Change Biology 14: 2232-2248.
Description du stage
Les impacts du changement climatique sur les communautés végétales ou animales se basent aujourd’hui majoritairement sur des approches statistiques de modélisation des niches des espèces (« species distribution models »). Ces approches comparent les distributions actuelles des espèces avec celles prédites sous différents scénarios climatiques, décrivant ainsi des modifications des aires de répartition potentielles des espèces (déplacements vers les pôles ou de plus hautes altitudes, rétraction ou extension des aires de distribution,…). A partir de données historiques, de nombreux travaux ont décrit de tels déplacements d’espèces au cours des dernières décennies (i.e., plantes : Lenoir et al. 2008, insectes : Wilson et al. 2007, oiseaux : Thomas & Lennon 1999) et l’utilisation de suivis temporels apparaît alors comme une approche complémentaire des modèles prédictifs. La cohérence des résultats de ces deux approches reste cependant très peu étudiée à ce jour.

Dans ce contexte, les poissons des cours d’eau constituent un modèle biologique particulièrement intéressant, car outre une forte sensibilité aux conditions thermiques, les poissons sont contraints dans leurs déplacements par la structure en réseau des écosystèmes d’eau courante. Pour ces espèces, nous disposons de modèles statistiques prédisant des modifications importantes des aires de répartition futures face au changement climatique (Buisson et al. 2008).
Le stage proposé repose sur l’exploitation d’un suivi temporel des assemblages de poissons réalisé par l’ONEMA (Office National de l’Eau et des Milieux Aquatiques) à l’échelle de la France. Le stagiaire aura pour objectif de :

  • décrire les paramètres de la niche spatiale (optimum, amplitude,…) des principales espèces,

  • tester d’éventuelles modifications de la niche spatiale et des aires de distributions de ces espèces,

  • tester la cohérence entre les modifications observées et les prédictions issues des modèles de distribution d’espèces existants,

  • relier les modifications observées aux caractéristiques biologiques des espèces et identifier des traits impliqués dans les réponses de ces espèces aux modifications climatiques.


Ce stage s’intègre dans différents projets de notre équipe de recherche (projet ANR « 6ème extinction », projet européen REFRESH) centrés sur l’évaluation des impacts du changement climatique. Outre des connaissances en statistiques et modélisation, le candidat devra montrer un intérêt pour la gestion de la biodiversité des milieux aquatiques et la biologie de la conservation.

Ce stage peut se poursuivre par une thèse (le sujet sera déposé à l’Ecole Doctorale SEVAB).

Buisson L, Thuiller W, Lek S, Lim P, Grenouillet G (2008) Climate change hastens the turnover of stream fish assemblages. Global Change Biology 14: 2232-2248.

Lenoir J, Gégout C, Marquet PA, de Ruffray P, Brisse H (2008) A significant upward shift in plant species optimum elevation during the 20th century. Science, 320: 1768-1771.

Thomas D & Lennon JJ (1999) Birds extend their ranges northwards. Nature 399: 213.

Wilson RJ, Gutiérrez D, Guttiérez J, Montserrat VJ (2007) An elevational shift in butterfly species richness and composition accompanying recent climate change. Global Change Biology, 13: 1873–1887.
Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution

Proposition de stage de M2 RECHERCHE

Année 2009/2010

Titre du stage : Effets interactifs du changement climatique et de la gestion sur les interactions plante-plante, la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes de pelouses calcaires extensives
Laboratoire d’accueil : UMR INRA/Université Bordeaux 1 1202 BIOGECO (Biodiversité Gènes et Communautés) – Equipe Ecologie des Communautés, Avenue des Facultés, Bâtiment B8, 33405 Talence.
Responsables du stage :

Noms : TOUZARD Blaise, MICHALET Richard

Tél : 05 40 00 87 75

Email : b.touzard@ecologie.u-bordeaux1.fr
Références dans le domaine :

Callaway, RM, Brooker, RW, Choler, P, Kikvidze, Z, Lortie, CJ, Michalet, R, Paolini, L, Pugnaire, FI, Newingham, B, Aschehoug, ET, Armas, C, Kikodze, D, and Cook, BJ. (2002). Interdependence among alpine plants increases with stress: a global experiment. Nature 417, 844–848.

Michalet, R, Brooker, R, Cavieres, L, Kikividze, Z, Lortie, C, Pugnaire, F, Valiente-banuet, A, and Callaway, R. (2006). Do biotic interactions shape both sides of the humped-back model of species richness in plant communities ? Ecology letters 9, 767-773.

Brooker, R, Maestre, F, Callaway, R, Lortie, C, Cavieres, L, Kunstler, G, Liancourt, P, Tielborger, K, Travis, J, Anthelme, F, Armas, C, Coll, L, Corcket, E, Delzon, S, Forey, E, Kikividze, Z, Olofsson, J, Pugnaire, F, Quiroz, C, Saccone, P, Schiffers, K, Seifan, M, Touzard, B, and Michalet, R. (2008). Facilitation in plant communities: the past, the present,and the future. Journal of ecology 96, 18-34.
Description du stage (1 page maximum)
Objectifs

Ce sujet de Master 2 vient en soutien d’une thèse qui a débuté en septembre 2008 (thésard : Jean-Paul Maalouf). Il vise à l’étude des effets interactifs du changement climatique et de la gestion sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes de pelouses extensives. L’objectif est de tester expérimentalement l’hypothèse issue de modèles mathématiques et théoriques que l’interaction sécheresse (d’origine climatique) & perturbation liée à la gestion devrait provoquer dans les environnements physiquement contraints un effondrement de la facilitation entre les espèces et en conséquence des propriétés écosystémiques et de la diversité. Les écosystèmes étudiés sont des pelouses calcaires extensives de type Xérobromion et Mésobromion, les sites expérimentaux étant localisés dans le Massif Central occidental calcaire (Dordogne, communes de La Rochebeaucourt et Argentine et de Saint-Sulpice de Mareuil). L’expérimentation, qui a débuté l’année dernière, consiste en un assèchement (simulation expérimentale de l’effet du changement climatique) de communautés de pelouses déjà contraintes par un stress édaphique important (lié à la nature calcaire de la roche), couplé à une perturbation de type fauche.

Méthodologie

Dans chacune des situations expérimentales, le candidat sera amené à étudier les interactions entre les espèces grâce à des techniques de « neighbor removal », la biodiversité et deux fonctions écosystémiques majeures (productivité et décomposabilité de la litière). Les interactions entre espèces seront plus particulièrement suivies sur des espèces déjà étudiées en 2008 (Seseli montanum, Koeleria vallesiana et Thymus serpyllum) mais aussi sur deux nouvelles espèces (Bromus erectus et Brachypodium pinnatum). Ces deux dernières seront élevées en chambre de culture et transplantées in natura dans le dispositif expérimental. Une analyse comparative avec le jeu de données de 2009 est également proposée.


Spécialité Ecologie, Biodiversité et Evolution
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