P roposition de stage 2015








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P



ROPOSITION DE STAGE 2015

Organismes partenaires : (1) INRA (2) AgroCampus Ouest (3) terralia

Lieux du stage : Avignon

Durée : 6 mois

Dates : fev-mars / juil-aout

Niveau : Stage de fin d’études BAC + 5 (Option Ingénieur, ou Master 2)

Profil du stage : Recherche appliquée
Date de diffusion : 20-10-2014

INTITULE DU STAGE : Etude intégrée de l’effet de la température sur le fonctionnement du pêcher et sa production

Contexte et problématique : Le dernier rapport du GIEC (IPCC, 2013) confirme clairement des projections climatiques prévoyant à la fois une augmentation des températures et de leur variabilité à la fin du XXIème siècle, avec en corollaire une augmentation de la fréquence des événements extrêmes (sécheresse, température extrême ...). Si l’effet du stress hydrique a été relativement bien étudié aussi bien sur plante annuelle que pérenne, les études sur l’effet de la température sont rares et partielles insistant sur l’effet de la température essentiellement sur le métabolisme ou la phénologie. Un travail précédant mené sur pêcher (Ammar, 2014) a permis de bien décrire l’effet d’une augmentation de la température sur un certain nombre de processus. La croissance végétative est plus précoce et plus rapide, induisant une mise en place de la surface foliaire anticipée. Cette croissance végétative précoce associée à des températures se rapprochant des températures optimales peut permettre d’augmenter l’acquisition du carbone par la plante permettant in fine de favoriser la croissance du fruit et éventuellement sa qualité. Cependant cette croissance végétative précoce est réalisée sur les réserves de la plante, et elle peut être en compétition avec la croissance du fruit pendant sa phase de division cellulaire. Cette compétition, à un stade jeune pourrait permettre d’expliquer la chute très forte du taux de nouaison constatée avec l’augmentation de la température. De plus, l’augmentation de la température pendant la phase de division cellulaire du fruit a entraîné un raccourcissement très marqué de la durée de croissance du fruit, avec une date de récolte anticipée de près de 3 semaines. Ce raccourcissement marqué de la durée de croissance du fruit peut donc entraîner à contrario une diminution du flux entrant de carbone dans le fruit, pénalisant sa croissance et sa qualité. La température en modifiant largement les dynamiques de croissance entraîne donc une forte variation du rapport source-puits, et de la compétition entre les puits. Ce sujet fait partie d’un projet plus large visant à prévoir l'impact du changement climatique (stress hydrique et stress thermique) sur la qualité des fruits, des graines et des semences (projet CAQ40 financé par le méta-programme ACCAF, Adaptation au Changement Climatique de l’Agriculture et de la Forêt).

Objectifs généraux du stage / Résultats attendus : Il apparaît nécessaire de poursuivre ce travail en s’intéressant à l’effet du climat de l’année n sur la floraison et la croissance des fruits l’année (n+1) pour mieux appréhender le fonctionnement des arbres dans leur pérennité. De plus, ce travail doit être complété d’une part en s’intéressant à l’effet d’une augmentation de température à un stade encore plus précoce, c’est-à-dire dès la floraison. D’autre part, les scénarios climatiques prévoient une augmentation différenciée des températures jour/nuit, avec une augmentation deux fois plus rapide des températures minimales nocturnes que des températures maximales diurnes (GIEC, 2014). Enfin, les résultats déjà observé montrent que l’augmentation de température affecte de très nombreux processus (phénologie, développement, croissance, photosynthèse), et il apparaît difficile de donner une réponse intégrée de l’effet de la température sur la production et sa qualité. Ces résultats devront donc être formalisés dans le modèle QualiTree préalablement développé au sein de notre unité. QualiTree est un modèle d’arbre fruitier générique permettant de simuler à la fois l’effet de l’environnement et des pratiques culturales sur la croissance et la qualité du fruit, ainsi que sa variabilité au sein de l’arbre. Ce modèle est axé sur la ressource carbone et eau dans la plante, et la température affecte principalement les dynamiques de force de puits (via le temps thermique) et la respiration. Il apparaît donc important de mieux formaliser l’effet de la température sur certains processus, de façon à donner une vision plus intégrée du fonctionnement de la plante sous ces contraintes environnementales variables.

Ammar, A. (2014) Etude des Effets de fortes températures sur la production du pêcher et la qualité des fruits. Master II, Systèmes et techniques innovants en horticulture et pour la santé des plantes, Parcours : Horticulture méditerranéenne et tropicale (HORTIMET), MontpellierSupAgro – AgroCampusOuest.

IPCC (2013) Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Stocker, T.F., D. Qin, G.-K. Plattner, M. Tignor, S.K. Allen, J. Boschung, A. Nauels, Y. Xia, V. Bex and P.M. Midgley (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 1535 pp.



Publications de l’équipe d’accueil et/ou relative au sujet (et/ou au projet dans lequel s’insère le stage) :

Rahmati, M., Vercambre, G., Davarynejad, G., Bannayan, M., Azizi, M., Génard, M. (2014). Water scarcity conditions affect peach fruit size and polyphenol contents more severely than other fruit quality traits. Journal of the science of food and agriculture, 29 p. DOI : 10.1002/jsfa.6797

Jordan, M. O., Vercambre, G., Gomez, L., Pagès, L. (2014). The early spring N uptake of young peach trees (Prunus persica) is affected by past and current fertilizations and levels of C and N stores. Tree Physiology, 34 (1), 61-72. DOI : 10.1093/treephys/tpt109

Génard M, Bertin N, Gautier H, Lescourret F, Quilot B. 2010. Virtual profiling: a new way to analyse phenotypes. Plant J., 62: 344–355. Gautier H, Diakou-Verdin V, Bénard C, Reich M, Buret M, Bourgaud F, Poëssel JL, Caris-Veyrat C, Génard M. 2008. How does tomato quality (sugar, acid, and nutritional quality) vary with ripening stage, temperature and irradiance? J. Agric. Food Chem., 56: 1241-1250.

Garchery C, Gest N, Phuc TD, Alhagdow M, Baldet P, Menard G, Rothan C, Massot C, Gautier H, Aarrouf J, Fernie AR, Stevens R. 2012. A diminution in ascorbate oxidase activity affects carbon allocation and improves yield in tomato under water deficit. Plant Cell Environ. doi: 10.1111/j.1365-3040.2012.02564.x

Gest N, Gautier H, Stevens R. Ascorbate as seen through plant evolution: the rise of a successful molecule. J. Exp. Bot., Darwin Review. Journal of Experimental Botany 64(1): 33-53.

Mirás-Avalos, J., Egea, G., Nicolas, E., Génard, M., Vercambre, G., Moitrier, N., Valsesia, P., Gonzalez-Real, M.M., Bussi, C., Lescourret, F. (2011) QualiTree, a virtual fruit tree to study the management of fruit quality. II. Parameterisation for peach, analysis of growth-related processes and agronomic scenarios. Trees - Structure and Function.

Thwe AA,Vercambre G, Gautier H, Gay F, Phattaralerphong J, Kasemsap P. Responses of Photosynthesis and Chlorophyll Fluorescence Parameters under Acute Ozone Stress at two Growth Stages of Tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) Photosynthetica sous presse.

Thwe AA, Poon, Vercambre G., Gautier H, Pagès L, Jourdan C, Gay F. Dynamic Shoot and Root Growth at Different Developmental Stages of Tomato (Solanum lycopersicum Mill.) under acute ozone stress. Scientia Horticulturae: 150: 317-325.

ACTIVITES DOMINANTES CONFIEES AU STAGIAIRE :


- Il suivra la croissance végétative (débourrement, croissance des pousses et des axillaires) ainsi que la croissance des fruits (floraison, nouaison, croissance)

- Il suivra différents indicateurs de l’état des arbres (potentiel hydrique, photosynthèse, transpiration des feuilles),

- Il prélèvera des fruits sur les arbres pour caractériser les modifications du métabolisme primaire et secondaire en fonction des traitements. Ces prélèvements serviront à réaliser différentes analyses biochimiques et à paramétrer un modèle d’élaboration de la qualité des fruits. Ces données ne seront pas toutes disponibles à la fin du stage de l’étudiant mais il pourra analyser les fruits récoltés lors d’une pré-manip en 2012 qui ont été récoltés et conservés à -80°C en attente d’analyse biochimique.

- L’étudiant sera amené à analyser les données (analyse statistiques) et à formaliser des lois de réponse à la température des différents processus en vue de leurs intégrations dans le modèle qualiTree.

PROFIL REQUIS :


- Dernière année de Formation Supérieure BAC + 5

- Connaissances : écophysiologie, statistiques

- Compétences opérationnelles : rigueur

- Langues : bon niveau d’anglais pour lire la bibliographie

- Permis de conduire (le cas échéant) :

INDEMNISATION INRA (sur budget GIS Fruits) :


- Indemnité de stage Inra
AVANTAGES PROPOSES (le cas échéant) :

- restauration : restaurant d’entreprise

CONTACT MAITRE DE STAGE INRA :


Nom et fonction du responsable à contacter : Gilles Vercambre ou Hélène Gautier

Adresse : INRA PACA, UR 1115 - PSH (Plantes et Systèmes de culture Horticoles), CS 40509
Domaine Saint Paul - Site Agroparc, 84914 AVIGNON Cedex 9

Tél.  :04 32 72 24 76 / 04 32 72 23 45

Site web (équipe et/ou projet) : http://www6.paca.inra.fr/psh

Mail : gilles.vercambre@avignon.inra.fr, helene.gautier@avignon.inra.fr

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