Mots-Clés
Analyse multi-omics
génomique comparative
synténie
interactions plante-insecte
Description
Identification des clusters de gènes de biosynthèse dans différents génomes de Cannabaceae et étude de leur association à la résistance aux altises
Contact: frederique.hilliou@inrae.fr
Equipe IPIE (Interaction Plante Insecte Environnement), Institut Sophia Agrobiotech
400 route des Chappes, BP163
06903 Sophia Antipolis cedex
https://orcid.org/0000-0002-3020-2987
L’altise du chanvre, Psylliodes attenuata (Koch, 1803) (Chrysomelidae, Alticinae) est redevenu un ravageur problématique alors qu’elle avait été contrôlée pendant plusieurs décennies au XXème siècle par l’utilisation de pesticides chimiques. Le développement de résistances aux produits phytosanitaires et le bannissement de certaines substances ont permis la réémergence de ce coléoptère herbivore. Les altises de printemps se nourrissent sur les feuilles de jeunes plants de Cannabaceae (chanvre ou de houblon) entrainant une diminution de la photosynthèse et un retard de croissance. A la fin de l’été les altises se nourrissent sur les inflorescences et les graines immatures du chanvre.
Nous disposons d’une population de chanvre en ségrégation pour le caractère de résistance aux altises. Le stage de master en bioinformatique est associé au projet PlantAlliance ACRA qui vise à caractériser les métabolites du chanvre impliqués dans la résistance aux altises. Les premières données métabolomiques sont attendues début 2025. Nous disposons déjà de plusieurs génomes de Cannabaceae (chanvres industriels et médicinales, houblon), et de la caractérisation d’un grand nombre de métabolites secondaires de ces espèces (cannabinoïdes et terpénoïdes notamment). Les gènes codant pour les voies de biosynthèse des plantes sont parfois densément regroupés dans des loci génomiques spécifiques : les clusters de gènes de biosynthèse (BGC). Des familles multigéniques telles que les cytochrome P450, les terpènes synthases, les méthyl transférase sont souvent détectées dans ces BGCs. Le stage consistera à identifier dans les génomes du chanvre des BGCs potentiellement impliqués dans la résistance aux altises à l’aide d’outils bioinformatiques. Les BGCs obtenus par l’étudiant.e seront utilisés pour analyser les données multi-omics générées par le projet PlantAlliance ACRA (génomiques, transcriptomiques, métabolomique). Nous chercherons à savoir si des synténies existent entre le houblon et le chanvre, entre le chanvre industriel et le chanvre médicinal dans les régions chromosomique ou l’on retrouve ces BGCs. Nous proposerons aussi des régions d’intérêt pour la sélection de plante résistantes aux altises.
Début du stage de janvier à mars 2025 pour une durée de 5 à 6 mois. Indemnité de stage, Possibilité de logement en chambre de stagiaire sur le site, possibilité de cdd à la fin du stage.
Application avant le 18novembre 2024
Mot clés : Analyse multi-omics, génomique comparative, synténie, interactions plante-insecte
_______________________________________________________________________________________
Identification of biosynthesis gene clusters in different genomes of Cannabaceae and study of their association with resistance to flea beetles
Contact: frederique.hilliou@inrae.fr
Equipe IPIE (Interaction Plante Insecte Environnement), Institut Sophia Agrobiotech
400 route des Chappes, BP163
06903 Sophia Antipolis cedex
https://orcid.org/0000-0002-3020-2987
The hemp flea beetle, Psylliodes attenuata (Koch, 1803) (Chrysomelidae, Alticinae) has once again become a problematic pest, despite having been controlled for several decades in the 20th century by the use of chemical pesticides. The development of resistance to pesticides and the banning of certain substances have led to the re-emergence of this herbivorous beetle. Spring flea beetles feed on the young Cannabaceae plant leaves such as hemp or hops, reducing photosynthesis and stunting growth. In late summer, flea beetles feed on inflorescences and immature hemp seeds.
We have a segregated hemp population for the flea beetle resistance trait. The bioinformatics internship is associated with the PlantAlliance ACRA project, which aims to characterise the hemp metabolites involved in flea beetle resistance. The first metabolomic data is expected in early 2025. We already have several genomes of Cannabaceae (industrial and medicinal hemp, hops), and the characterisation of a large number of secondary metabolites of these species (cannabinoids and terpenoids in particular). The genes coding for plant biosynthesis pathways are sometimes densely grouped in specific genomic loci: biosynthesis gene clusters (BGCs). Multi-gene families such as cytochrome P450, terpene synthases and methyl transferases are often detected in these BGCs. The internship will involve using bioinformatics tools to identify BGCs in hemp genomes that are potentially involved in flea beetle resistance. The BGCs identified by the student will be used in the multi-omics analyses of the data generated by the PlantAlliance ACRA project (genomics, transcriptomics, metabolomics). We will investigate whether synteny exists between hops and hemp, and between industrial hemp and medicinal hemp in the chromosomal regions where these BGCs are found. We will also propose regions on interest for the selection program of resistant plant to flea beetles.
The internship will start between January and mars 2025 for a 5 to 6 months period. The student will be paid according to INRAE policy. There is a possibility to rent a student room at the Institut Sophia Agrobiotech. A job (1 year) can be proposed at the end of the internship.
Please apply before the 18th of november 2024
Keywords : multi-omics analysis, comparative genomic, synteny, plant-insect interactions