Thèse Explorer le Potentiel Agronomique d'Un Coproduit de Procédé de Fermentation à Travers ses Interactions avec l'Holobionte Végétal en Conditions de Stress Abiotiques H/F - Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Picardie - Jules Verne École doctorale : Sciences, Technologie, Santé Laboratoire de recherche : AGHYLE - Agro-écologie, Hydrogéochimie, Milieux & Ressources Direction de la thèse : Isabelle GATTIN-TRINSOUTROT Début de la thèse : 2026-11-02 Date limite de candidature : 2026-09-25T23:59:59 Dans un contexte de transition vers une bioéconomie circulaire, les procédés industriels utilisant des microorganismes génèrent des coproduits encore insuffisamment caractérisés et valorisés. Ces matrices résiduelles constituent pourtant une source potentielle de composés bioactifs susceptibles d'être mobilisés dans diverses applications, notamment en agriculture. Ce projet de thèse vise à explorer cette ressource afin d'en établir une preuve de concept de valorisation agronomique.L'objectif général est de caractériser des coproduits de procédés de fermentation industriel et d'étudier leur rôle potentiel dans les interactions au sein de l'holobionte végétal, en particulier leur implication dans la communication entre microorganismes et plante, ainsi que leur influence sur la réponse des plantes aux stress environnementaux.Le projet s'articule autour de trois axes complémentaires. Le premier axe consiste à caractériser la composition physicochimique des coproduits issus de procédés de fermentation afin d'identifier les molécules et fractions d'intérêt susceptibles d'avoir une activité biologique. Le deuxième axe vise à étudier leurs effets sur les microorganismes bénéfiques associés au système sol-plante à travers des approches in vitro, afin d'évaluer leur impact sur les communautés microbiennes et les interactions fonctionnelles. Le troisième axe est consacré à l'évaluation de l'effet de l'application de ces coproduits sur la réponse de l'holobionte végétal face à des stress environnementaux, en conditions contrôlées.Le projet mobilise une approche pluridisciplinaire combinant analyses, chimiques, biologie moléculaire, microbiologie et expérimentations en serre. Ces approches seront complétées par des analyses de données et des outils de bioinformatique permettant d'intégrer les informations multi-échelles et de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents.Les résultats attendus permettront de mieux caractériser le potentiel fonctionnel des coproduits issus de fermentation dans les systèmes agricoles et de contribuer à la compréhension des interactions entre plantes et microorganismes. À plus long terme, ce travail vise à identifier de nouvelles voies de valorisation en agronomie, en cohérence avec les enjeux de durabilité, de transition agroécologique et de bioéconomie circulaire. La dégradation croissante des sols agricoles et l'intensification des contraintes liées au changement climatique soulignent la nécessité de développer des systèmes de production plus durables, résilients et moins dépendants des intrants chimiques. Dans ce contexte, les approches agroécologiques accordent une place centrale aux processus biologiques et aux interactions biotiques susceptibles de soutenir durablement la production agricole. Parmi celles-ci, les microorganismes du sol constituent des acteurs majeurs du fonctionnement des agroécosystèmes en participant à la nutrition des plantes, à la régulation des stress biotiques et abiotiques ainsi qu'au maintien de la qualité des sols.Les microorganismes bénéfiques associés aux plantes, tels que les bactéries promotrices de croissance (PGPR) ou les champignons mycorhiziens arbusculaires, suscitent un intérêt croissant en raison de leur potentiel à améliorer la résilience des cultures. Toutefois, malgré les avancées récentes dans la compréhension des interactions plante-microbiote, les mécanismes gouvernant ces relations demeurent encore partiellement élucidés. La forte dépendance de ces interactions aux caractéristiques du sol, aux conditions environnementales et au génotype des plantes limite notamment la prédiction de leurs effets et le déploiement de solutions microbiennes robustes en conditions agronomiques.L'identification de nouvelles ressources capables d'interagir avec ces communautés microbiennes représente ainsi un enjeu scientifique et agronomique majeur. Dans cette perspective, la transition vers une bioéconomie circulaire ouvre de nouvelles opportunités de valorisation de coproduits issus des procédés industriels de fermentation. Encore largement sous-exploitées, ces matrices résiduelles peuvent renfermer des composés bioactifs susceptibles d'influencer les interactions entre les plantes et leur microbiote, de moduler le fonctionnement de l'holobionte végétal et de renforcer la capacité des cultures à faire face aux stress environnementaux. Cependant, leur composition, leurs modes d'action et leur potentiel agronomique restent encore largement méconnus. la thèse vise à explorer le potentiel agronomique d'un coproduit issu d'un procédé de fermentation en étudiant ses effets sur l'holobionte végétal et sa réponse à une déficience en élément nutritif. Les travaux s'articuleront autour de trois objectifs complémentaires : (i) caractériser la composition physicochimique du coproduit afin d'identifier les molécules et fractions susceptibles de présenter une activité biologique ; (ii) évaluer in vitro ses effets sur différentes souches des microorganismes bénéfiques associés au système sol-plante et déterminer les mécanismes moléculaires associées ; (iii) étudier l'impact de son application sur la structure et l'activité du microbiote rhizosphérique ainsi que sur la croissance, la nutrition minérale et la réponse physiologique d'une plante de grande culture soumise à un stress nutritionnel Pour mener à bien ce projet, des expérimentations en laboratoire et en serre, combinant des techniques de caractérisation moléculaire, microbiologique, analytique et d'imagerie, seront réalisées.

Le/la candidat(e) devra être titulaire d'un Master 2 ou d'un diplôme d'ingénieur en agronomie, sciences du végétal ou domaine équivalent, avec une formation initiale en biologie végétale et/ou microbiologie, et un intérêt marqué pour les approches analytiques et bioinformatiques.Une ouverture vers l'analyse de données biologiques et la bioinformatique sera fortement appréciée.Des profils de bioinformaticiens souhaitant compléter leur formation par une approche expérimentale en microbiologie et biologie végétale sont également encouragés à candidater.Compétences : Rigueur scientifique et sens de l'organisationCuriosité et motivation pour la recherche interdisciplinaireBonnes capacités rédactionnellesMaîtrise des statistiques et du logiciel RCompétences en analyse bioinformatique de données de séquençage haut débit (NGS), incluant le traitement des données, l'analyse de microbiomes et l'intégration statistique des résultats.Expérience ou intérêt pour la mise en place et le suivi d'expérimentations en conditions contrôlées (laboratoire / serre)Niveau d'anglais B2 minimum (écrit et oral)Permis B apprécié