Thèse Développement d'Un Mélange Synergique de Biomolécules Efficacité Contre Fusarium Spp et Étude des Effets Secondaires pour la Plante et son Microbiote H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Bordeaux École doctorale : Sciences de la Vie et de la Santé Laboratoire de recherche : MycSA - Mycologie et Sécurité des Aliments Direction de la thèse : Vessela ATANASOVA ORCID 0000000245615493 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-20T23:59:59 La contamination des céréales par des espèces du genre Fusarium constitue une problématique majeure en agriculture en raison de leurs effets délétères sur les cultures et de la production de mycotoxines toxiques pour l'homme et l'animal. Fusarium graminearum, producteur de trichothécènes de type B comme le déoxynivalénol (DON), est actuellement l'espèce dominante du complexe fusarien en Europe. Toutefois, le réchauffement climatique pourrait modifier cette répartition, favorisant des espèces comme Fusarium poae, productrice de trichothécènes de type A, mieux adaptée aux températures plus élevées. Cette tendance est déjà observée dans certaines régions comme l'Italie et pourrait s'étendre au sud de la France.
Dans ce contexte, des études récentes à MycSA ont permis de mettre en évidence des molécules naturelles actives contre F. graminearum et sa production de DON. Cependant, la majorité des travaux ont été focalisés sur une seule cible, même si plusieurs souches sont utilisées dans certaines études. Ce projet de thèse vise à dépasser ces limites en adoptant une approche multi-espèces et multi-cibles. Il s'agira d'évaluer l'efficacité de mélanges synergiques de biomolécules et de bactéries antagonistes en intégrant à la fois des espèces établies comme F. graminearum et des espèces émergentes telles que F. poae. Il est également primordial de prendre en compte les interactions microbiennes entre Fusarium et le microbiote de la plante hôte, qui joue un rôle clé dans la défense de la plante.
Des études in planta de l'impact de ces biomolécules sur le microbiote (bactériennes et fongiques) environnant l'épi de blé permettront de mieux appréhender leur effet global dans un environnement biologique complexe, et ainsi d'évaluer leur potentiel en tant qu'agents de biocontrôle intégrés. Ce sujet de thèse s'inscrit dans un double contexte, scientifique et socio-économique particulièrement actuel. Sur le plan scientifique, il répond à la nécessité de mieux comprendre les effets de biomolécules, seules et en mélanges (mais aussi en présence de bactéries antagonistes) sur le métabolisme des différentes espèces fusariennes cultivées seules ou associées en communautés synthétiques (SynComs) représentatives de l'infection. En s'intéressant à des SynComs et à l'effet de molécules naturelles testées seules ou en mélanges, le projet vise à identifier des interactions bioactives (additives, synergiques ou antagonistes) qui pourraient être exploitées pour le développement de solution de biocontrôle efficaces. Par ailleurs, l'évaluation in planta de l'impact de ces biomolécules sur le microbiote de l'épi permettra d'apporter des connaissances sur leur effet dans un environnement biologique complexe et d'identifier d'éventuels effets non désirés sur les communautés microbiennes, garantissant, à plus long terme une approche de biocontrôle durable et intégrée.
Sur le plan socio-économique, ce projet répond à une problématique majeure en agriculture. La contamination des céréales par le déoxynivalénol (DON) n'est pas anecdotique : quand les conditions climatiques sont favorables aux contaminations par Fusarium spp, c'est plus de 20-30% de la production céréalière qui dépassent le seuil réglementaire pour cette mycotoxine. Ce pourcentage de dépassement est d'ailleurs sous-évalué puisqu'une modification du règlement européen survenue en 2024 (CE n° 2024/1022) a diminué la valeur seuil pour le DON. En participant au développement futur de solutions réduisant les niveaux de contamination par le DON, le projet contribuera à garantir une alimentation saine. A plus long terme, ces études serviront également au développement d'une agriculture plus respectueuse de l'environnement en proposant une alternative aux fongicides chimiques et en préservant la biodiversité. Si jusqu'à présent la majorité des travaux ciblés sur la recherche de biomolécules/extraits actifs a été réalisée sur une biomolécule/une cible fongique, l'objectif principal du projet est d'apporter un changement d'échelle dans ces études en s'intéressant à des mélanges de molécules et des espèces fongiques prédominantes « actuelle » F. graminearum et « émergente » F. poae. Le projet de thèse est construit autour de trois axes majeurs :
Axe 1 : Analyse des interactions (synergie, antagonisme, addition) entre effets de biomolécules actives contre le développement de F. graminearum et sa production de mycotoxines.
L'objectif de cet axe est d'acquérir des connaissances sur les associations de biomolécules afin de constituer des mélanges synergiques.
Axe 2 : Etude du mode d'action du mélange synergique vis à vis de deux espèces fusariennes majeures, « actuelle » et « émergente », considérées de façon isolée et en association. Comparaison avec le mode d'action des biomolécules considérées individuellement.
Cet axe du projet de thèse propose d'explorer in vitro, par des approches de métabolomique non ciblée et de transcriptomique ciblée, l'effet du mélange synergique et de ses biomolécules constitutives sur les interactions interspécifiques entre les deux espèces fusariennes F. graminearum et F. poae.
Axe 3 : Des conditions in vitro vers la plante
3.1) Etude in vitro de l'efficacité du mélange synergique sur les deux espèces fusariennes majeures « actuelle » et « émergente » considérées de façon isolée et en association en présence de bactéries antagonistes.
3.2) Confirmation in planta de l'efficacité du mélange synergique
3.2.1) Etude de la phytotoxicité du mélange synergique
3.2.2) Etude de l'effet direct du mélange synergique : efficacité antifongique et antimycotoxine
3.2.3) Etude de l'effet indirect du mélange synergique sur le microbiote environnant.

Connaissances de base en microbiologie, biochimie, métabolomique, pathogènes fongiques.