dynamic - UMR LSTM

DYNAMIC – Appel à projets générique 2014
Programme
CE02
Edition 2014
Projet
Acronyme
DYNAMIC
Titre
Décryptage des réseaux symbiotiques au sein des agro-écosystèmes méditerranéens
à caroubier
Coordinateur du projet
Prénom
Herve
Nom
Sanguin
Téléphone
+33 (0)4 67 59 37
86
Email
[email protected]
Organisme
LSTM
RÉSUMÉ
Les écosystèmes terrestres méditerranéens sont confrontés à une désertification croissante
en raison de l'aggravation des pressions environnementales due aux changements globaux.
Les processus de désertification conduisent à une dégradation du couvert végétal, une
érosion des sols, un épuisement des ressources nutritives et une diminution de l'activité
microbienne. La mise en place de stratégies politiques globales visant à une meilleure
gestion des écosystèmes terrestres est donc cruciale pour leur conservation. Dans ce
contexte, Ceratonia siliqua L. (caroubier), arbre xérophile adapté au climat méditerranéen,
apparaît comme un modèle clé pour les programmes de reboisement / restauration, en
raison de sa résistance et de son adaptabilité à des conditions environnementales extrêmes
ainsi que de sa forte valeur ajoutée socio-économique.
Le caroubier est une légumineuse non nodulante, fortement dépendante pour sa survie et sa
production de la symbiose avec des champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA). Ses
capacités de fixation biologique de l'azote restent incertaines, mais les CMA pourraient être
des "vecteur obligatoires" de bactéries fixatrices d'azote dans le compartiment intracellulaire
du caroubier. La gestion des populations de caroubiers est donc étroitement liée à une
meilleure compréhension et utilisation (stratégies d'ingénierie écologique) de la communauté
symbiotique associée au caroubier.
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DYNAMIC – Appel à projets générique 2014
La principale hypothèse de DYNAMIC est que la différentiation évolutive de la plante au
niveau intra-spécifique est un facteur sous évalué pourtant déterminant de la structure et de
la diversité de la communauté symbiotique, optimisant l'efficacité symbiotique. Cependant,
l'histoire évolutive et la structure de la diversité génétique du caroubier à l'échelle de la
Méditerranée demeurent quasiment inconnues. L'isolement géographique, la vicariance à
long terme, et la sélection pour l'agriculture sont supposés être les causes d'importantes
modifications dans la génétique et la physiologie du caroubier, conduisant à de potentiels
changements/adaptation de son microbiome symbiotique.
L'objectif global de DYNAMIC est de déchiffrer les réseaux symbiotiques dans les
(agro)écosystèmes méditerranéens à base de caroubier, et d'élaborer des stratégies
écologiques innovantes basées sur des interactions symbiotiques performantes. Le projet
s'attaque à cette question (i) en révélant les unités significatives d'évolution et la structure
génétique des populations de caroubiers à l'échelle de la Méditerranée, (ii) en caractérisant
la diversité taxonomique et phylogénétique alpha et beta du microbiome symbiotique du
caroubier, (iii) en explorant les liens entre ces paramètres génétiques et les données
environnementales afin de déterminer les réseaux symbiotiques et ces leviers (génétique x
écologique) et finalement (iv) en testant expérimentalement ces modèles pour optimiser
l'efficacité symbiotique dans les cultures de caroubiers. Les investigations sur le terrain
seront fonction de l'histoire de la dissémination du caroubier (régions natives et exotiques) et
de différents contextes écologiques (forêts, systèmes agroforestiers, plantations). Les
réseaux symbiotiques seront caractérisés via la combinaison d'approches moléculaires hautdébit, d'analyses bioinformatiques basées sur des modèles de réseaux écologiques, et de
leur application pour développer des stratégies d'ingénierie écologique.
Les perspectives sont une meilleure compréhension des relations génétiques plantemicrobiome conditionnant le fonctionnement des écosystèmes et l'identification d'un
"SymbiOme" coeur et accessoire. Plus globalement, DYNAMIC apportera de nouveaux
éclairages sur les facteurs écologiques régissant la spécificité d'interaction hôte-symbiote et
proposera de nouvelles directions pour la mise au point de stratégies performantes en
ingénierie écologique appliquées à la restauration des écosystèmes et de l'intensification
écologique des (agro)écosystèmes.
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DYNAMIC – Appel à projets générique 2014
AGENTS IMPLIQUÉS DANS LE PROJET
DYNAMIC Partners
Organisation
Last name
First name
Current position
Involvement in the project * Contribution to the project
UMR LSTM, Cirad (Montpellier, France)
Sanguin
Hervé
Cirad Researcher
20 persons.month
UMR LSTM, IRD (Montpellier, France)
Arrighi
Jean-François
IRD researcher (CR2)
2 persons.month
Molecular ecology, Plant population genetics
UMR LSTM, Cirad (Montpellier, France)
Prin
Yves
Cirad researcher
6 persons.month
Mycorrhizal symbiosis, N-fixing ecology, Histo-cytology,
(agro)ecosystem functioning
UMR LSTM, IRD (Montpellier, France)
Duponnois
Robin
IRD researcher (DR1)
3 persons.month
Mycorrhizal symbiosis, ecological engineering, (agro)ecosystem
functioning
UMR LSTM, Cirad (Montpellier, France)
Tournier
Estelle
Cirad Technician
16 persons.month
Molecular biology, Histo-cytology, In vitro culture
UMR LSTM, Cirad (Montpellier, France)
Le Roux
Christine
Cirad researcher
7 persons.month
Molecular ecology, Bacterial symbiosis and diversity, N-fixing
ecology
UMR IMBE (Marseille, France)
Miché
Lucie
Assistant professor
(MCF AMU)
6 persons.month
Molecular ecology, Microbial diversity
UMR IMBE (Marseille, France)
Baumel
Alex
Assistant professor
(MCF AMU)
12 persons.month
Molecular ecology, Plant population genetics, Phylogeography
UMR IMBE (Marseille, France)
Juin
Marianick
CNRS Assistant
Engineer (AI)
8 persons.month
DNA collection, Molecular biology
UMR IMBE (Marseille, France)
Médail
Frédéric
Professor (PR AMU)
3 persons.month
Phylogeography
UMR IMBE (Marseille, France)
n.d
n.d
Post-doctoral
researcher
24 persons.month
Molecular ecology, Plant population genetics, Mycorrhizal
diversity, Ecological network analysis
University of Catania (Catania, Italy)
La Malfa
Stefano
Researcher
2 persons.month
plant population genetics, propagation of tree species, varietal
selection
University of Catania (Catania, Italy)
Gentile
Alessandra
Professor
1 persons.month
germplasm collection and exploitation
University of Catania (Catania, Italy)
Distefano
Gaetano
Researcher
4 persons.month
Molecular biology
Coordinator
Molecular ecology, Microbial diversity analysis, Ecological
network analysis
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DYNAMIC – Appel à projets générique 2014
University of Catania (Catania, Italy)
Zingale
Nicoletta
PhD student
4 persons.month
In vitro culture
University Cadi Ayyad, Laboratory of
Ecology and Environment (L2E)
(Marrakesh, Morocco)
Hafidi
Mohamed
Professor
1 persons.month
Soil and (agro)ecosystem functioning
University Cadi Ayyad, Laboratory of
Ecology and Environment (L2E)
(Marrakesh, Morocco)
Ouahmane
Lahcen
Assistant professor
1 persons.month
Molecular ecology, Mycorhizal symbiosis, Ecological engineering
University Cadi Ayyad, Laboratory of
Ecology and Environment (L2E)
(Marrakesh, Morocco)
Ouhammou
Ahmed
Professor
2 persons.month
Plant ecology, Ecosystem functioning
University Saint Joseph, Science Faculty
(Beirut, Lebanon)
Bou DagherKharrat
Magda
Associate Professor
3 persons.month
Ecology, Molecular ecology, Plant population genetics
* corresponding to the total length of the project
Panel of experts
Organisation
Last name
First name
Current position
Scientific expertise
Mediterranean Forest Ecology Unit (Avignon, France)
Fady
Bruno
INRA Researcher (DR1)
Molecular ecology, Plant population genetic analysis
Mediterranean Forest Ecology Unit (Avignon, France)
Roig
Anne
INRA Engineer (IE)
Plant population genetic analysis
National Mediterranean Botanic Conservatory of Porquerolles
(France)
Diadema
Katia
National Botanic Conservatory of Corsica (Corte, France)
Hugot
Laetitia
Regional Center of Horticulture and Biological Agriculture
Research (CRRHAB, Chott-Mariem, Tunisia)
Mars
Messaoud
National research Institute of rural engineering, Water and
Forests (INRGREF, Ariana, Tunisia)
Khouja
Mohamed Laarbi INRGREF Research director
National research Institute of rural engineering, Water and
Forests (INRGREF, Ariana, Tunisia)
Khaldi
Abdelhamid
Real jardin Botanico de Madrid – CSIC (Madrid, Spain)
Nieto Feliner
Gonzalo
Plant ecology, Biodiversity conservation
Plant ecology, Biodiversity conservation
Professor
Plant ecology and biology, (agro)ecosystem functioning
Plant ecology and physiology, (agro)ecosystem functioning
INRGREF Senor researcher
Plant ecology and physiology, (agro)ecosystem functioning
Research professor
Plant evolutionary biology, phylogeography
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