Sujets de thèse 2026

• Phénotypage de la résilience à la verse et identification de ses déterminants chez le blé tendre (Triticum aestivum)

Contexte : Soumises au double défi de la gravité et du vent, les plantes ne peuvent rester droites que par un contrôle actif de leur posture. Chez les céréales, le phénomène de verse est à l’origine d’importantes pertes de rendement. Depuis la révolution verte, la réduction du risque de verse a été obtenue en améliorant la résistance des variétés, par la réduction de la hauteur des tiges, via l'introgression de gènes de nanisme rht (variétés semi-naines) et l’usage de régulateurs chimiques de croissance.

Ces deux approches arrivant désormais à leur limite, il nous semble intéressant d’explorer la possibilité d’un changement de paradigme. Nous proposons donc d’étudier les mécanismes à l’origine de la résilience à la verse (par redressement actif de la tige après une verse racinaire) qui ont été, comparativement aux traits de résistance, très peu étudiés.

Les travaux proposés dans le cadre de ce projet de thèse cherchent à répondre à cet enjeu actuel en apportant des bases pour une meilleure compréhension des interactions génotype x environnement x conduite de culture dans ce contexte de la verse et en donnant de nouveaux éléments pour la définition d’idéotypes capables de rétablir efficacement une posture verticale suite à des aléas.

Tous les végétaux terrestres à port érigé ont développé des mécanismes de récupération après une verse, qui relèvent du contrôle postural. Nos travaux ont montré que trois processus doivent être pris en compte : la perception du stimulus, le contrôle de la réponse, et l’actuation motrice du redressement. Les mécanismes sous-jacents à ces trois processus ont été étudiés surtout chez les dicotylédones, et très peu chez les céréales, où ils font intervenir des structures spécialisées, les pulvini, qui réalisent les trois processus conjointement. Les fibres collenchymateuses des pulvini, organisées en gros amas et capables de s’allonger différentiellement entre deux faces d’un même pulvinus, seraient cruciales pour l’actuation. En ce qui concerne la perception du stimulus, nous avons montré de manière générique que le contrôle postural ne résulte pas de la seule perception de l’inclinaison (graviperception) ; les plantes doivent aussi percevoir leur propre courbure. L’identification de ces capacités de proprioception est récente chez les espèces végétales et vient tout juste d’être démontrée chez le blé tendre. De plus, nos travaux antérieurs ont montré que, chez les dicotylédones, la rapidité de convergence et le port final de la tige sont déterminés par la balance de ces deux perceptions, qui peut être mesurée par le Balance Number B.

Objectifs de la thèse : 

• Déterminer les traits importants pour une résilience à la verse efficace chez le blé tendre (Triticum aestivum)
• Identifier une éventuelle association de ces traits à une variabilité génétique,

Atteindre ces objectifs nécessitera au préalable de déterminer si le Balance Number B est un proxy de la variabilité génétique des capacités de résilience des variétés de blé tendre et si les fibres collenchymateuses des pulvini sont responsables à la fois de la sensibilité proprioceptive et de l’actuation dans la résilience à la verse.

Date limite de candidature : 25 juin 2026

Contact : melanie.decourteix@uca.fr

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English version

• Phenotyping of resilience to lodging and identification of its determinants in wheat (Triticum aestivum)

Description : While encountering the dual challenges of gravity and wind, plants can only remain upright by actively controlling their posture. In cereals, lodging is the cause of significant yield losses. Since the Green Revolution, the risk of lodging has been reduced by improving variety resistance, shortening stem height through the introgression of rht dwarfing genes (semi-dwarf varieties), and the use of chemical growth regulators.

Since these two approaches are now reaching their limits, we believe it would be worthwhile to explore the possibility of a paradigm shift. We therefore propose to study the mechanisms underlying resilience to lodging (through active stem recovery following root lodging), which, compared to resistance traits, have been studied very little.

The research proposed in this thesis project aims to address this current challenge by laying the groundwork for a better understanding of genotype × environment × management interactions in the context of lodging, and by providing new insights for defining ideotypes capable of effectively restoring an upright posture following adverse events.

All terrestrial plants with an erect growth habit have developed mechanisms for recovering from lodging, which fall under the category of posture control. Our research has shown that three processes must be taken into account to study posture control : stimulus perception, response control, and the motor actuation of recovery. The mechanisms underlying these three processes have been studied primarily in dicotyledons, and very little in cereals.  In cereals, they involve specialized structures, the pulvini, which carry out all three processes jointly. The collenchyma fibers of the pulvini, organized into large clusters and capable of differentially elongating between two faces of the same pulvinus, are thought to be crucial for actuation. Regarding stimulus perception, we have shown that postural control does not result solely from the perception of inclination (graviperception); plants must also perceive their own curvature. The identification of these proprioceptive capabilities is recent in plant species and has only just been demonstrated in wheat. Furthermore, our previous work has shown that, in dicots, the speed of convergence and the final stem posture are determined by the balance of these two perceptions, which can be measured by the Balance Number B.

Objectives of the project :

• Identify the traits that are important for effective resilience to lodging in wheat (Triticum aestivum)
• Identify a potential association between these traits and genetic variability,

Achieving these objectives will first require determining whether the Balance Number B is a proxy for the genetic variability of resilience capabilities in wheat varieties and whether the collenchyma fibers of the pulvini are responsible for both proprioceptive sensitivity and actuation in lodging resilience.

Application Deadline : June 25, 2026

Contact : melanie.decourteix@uca.fr

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