Contexte
Une préoccupation environnementale majeure et mondiale est la pollution anthropique et ses effets sur les réseaux trophiques des écosystèmes. Dans les agrosystèmes, l’usage de pesticides peut perturber, de manière directe ou indirecte, les interactions trophiques impliquant des organismes non ciblés par ces pesticides. En particulier, les bandes enherbées (BE, zones végétalisées adjacentes aux cultures) assurent le rôle de réservoir de biodiversité mais aussi d’épuration des polluants pour la préservation des cours d’eau. Ainsi, les BE sont soumises à des flux récurrents de pesticides issus des parcelles cultivées. Cependant, le risque important de transfert et de biomagnification des pesticides dans les chaines trophiques des BE et plus généralement dans les réseaux trophiques terrestres n’est pas encore bien étudié.
L’objectif de ce stage sera de quantifier les effets d’un herbicide modèle, l’Isoproturon (IPU), sur les micro-organismes du sol, les plantes et leurs insectes phytophages, qui sont naturellement présents au sein des BE. Ce composé, qui est un inhibiteur de la photosynthèse fréquemment utilisé sur les cultures de céréales, est trouvé dans le sol et les eaux interstitielles, à des doses résiduelles, au niveau des BE. Le transfert potentiel de l’herbicide jusqu’aux niveaux trophiques supérieurs et les processus de biomagnification de celui-ci doivent donc être mesurés pour déterminer comment ils affectent les interactions entre organismes.
Basé sur un système expérimental simplifié, ce projet étudiera, en laboratoire, l’impact d’une faible dose d’IPU représentative des concentrations résiduelles trouvées au sein des BE sur les interactions multitrophiques entre une bactérie du sol (Sphingomonas SH3)-graminée prairiale (Lolium perenne)-pucerons (Rhopalosiphum padi). Il caractérisera les effets à chaque niveau trophique (du gène à la population) d’une exposition à une pollution résiduelle d’herbicide, et les conséquences sur le fonctionnement de la chaîne trophique (échanges de matières) et les fonctions écosystémiques associées (recyclage des nutriments, épuration, etc.). En particulier, il s’agira de quantifier les effets de l’IPU sur l’abondance des bactéries dans le sol et sur la survie et la performance des niveaux trophiques supérieurs (biomasse, croissance, reproduction, etc.). L’IPU et ses dérivés seront également quantifiés dans les différents compartiments biologiques afin de vérifier s’ils sont transférés et accumulés le long de la chaine trophique (LC-MS-MS) et de faire le lien entre exposition externe dans le milieu, exposition interne et réponse des organismes.
Approches
-Réaliser des expositions d’une chaine trophique à un herbicide, en mésocosmes et en conditions contrôlées.
-Quantifier les effets de l’IPU sur l’abondance des bactéries du sol (étalements microbiens, qPCR, RFLP)
-Quantifier les effets de l’IPU sur les traits d’histoire de vie des pucerons et des plantes.
-Quantifier l’IPU et ses dérivés dans les différentes matrices biologiques et non biologique du système et déterminer le lien entre exposition externe, interne et les réponses des organismes

Encadrement et information
Stage de master 2 à partir de Mars 2018 pour 6 mois.
Localisation : UMR CNRS 6553 ECOBIO, Université de Rennes 1, Campus de Beaulieu, 35042 RENNES CEDEX
Cécile Le Lann (MCF, Univ Rennes, umr cnrs 6553 ECOBIO)-Email: [email protected]
Cécile Sulmon (MCF, Univ Rennes, umr cnrs 6553 ECOBIO)-Email: [email protected]
Cécile Monard (CR, Univ Rennes, umr cnrs 6553 ECOBIO)-Email: [email protected]

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