Ce projet serait sous la direction de : Mme Nathalie POURTAU et M. Joan DOIDY

Unité de recherche : EBI – équipe SEVE

Ecole doctorale : Rosalind Franklin – énergie, environnement, bio santé

Intitulé du sujet :

PEASY : Promouvoir les microorganismes symbiotiques de la rhizosphère des cultures de pois protéagineux pour renforcer la résilience aux contraintes hydriques.

Début de thèse : à partir du 01/10/2026

Mots clés : Déficit hydrique, Pois protéagineux, Microorganismes des sols, Biostimulants, Système racinaire, Sélection variétale

 

Résumé :

Ce projet de thèse s’inscrit dans le contexte du développement des cultures de légumineuses afin de renforcer l’autonomie en protéines végétales. Le pois protéagineux (Pisum sativum), culture d’intérêt agronomique et agroécologique, voit toutefois ses rendements fortement affectés par les épisodes de sécheresse liés aux changements climatiques. L’objectif du projet est d’améliorer la tolérance du pois au déficit hydrique en étudiant l’effet de microorganismes bénéfiques de la rhizosphère et de solutions de biostimulation innovantes. Des expérimentations en conditions contrôlées permettront d’évaluer leurs effets sur le développement racinaire, la croissance, la nutrition et le rendement, ainsi que sur le métabolisme et la distribution du carbone au sein de la plante. Les analyses porteront sur les stades végétatif et reproducteur, en combinant des approches physiologiques, phénotypiques et moléculaires. Les résultats attendus contribueront à mieux comprendre les mécanismes d’adaptation du pois à la sécheresse, à identifier des marqueurs moléculaires d’intérêt pour soutenir la sélection de variétés plus résilientes aux contraintes hydriques, dans une perspective d’agriculture durable et respectueuse de l’environnement.

Contexte et problématique :

Le développement des cultures légumineuses, en particulier le pois (Pisum sativum), est crucial pour atteindre l’objectif d’autonomie protéique régionale (Plan Protei-NA) et nationale (Plan protéines végétales) afin de produire une source locale de protéines végétales pour l’alimentation humaine et animale. Cependant, dans le contexte actuel de changement climatique, les rendements des cultures de pois protéagineux sont fortement impactés par des épisodes de sécheresse. L’amélioration de la tolérance du pois protéagineux au stress hydrique constitue un levier stratégique pour soutenir la productivité de ressources protéiques et la durabilité des systèmes agricoles.

Le pois est également cultivé pour sa valeur agroécologique via son association avec des microorganismes bénéfiques naturellement présents dans le sol, permettant ainsi une réduction de l’apport d’intrants chimiques préconisée par la mise en place des nouvelles pratiques agricoles (Stratégie Ecophyto 2030). Ces microorganismes symbiotiques, dont la plupart vivent dans la zone du sol autour des racines (la rhizosphère), sont capables de conférer aux plantes une meilleure croissance et tolérance aux stress environnementaux. Une meilleure compréhension de ces processus de biostimulation devrait permettre l’élaboration de nouvelles stratégies d’amélioration de la productivité des cultures en conditions de stress, en valorisant la biodiversité des sols, et ainsi contribuer au développement d’une agriculture plus durable et respectueuse de l’environnement.

Une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires et des facteurs impliqués dans sa tolérance au stress hydrique et son interaction avec des microorganismes bénéfiques, avec une attention particulière sur le métabolisme carboné, devrait permettre l’élaboration de nouvelles stratégies d’amélioration de sa productivité respectueuse de l’environnement. Les résultats attendus contribueront à proposer des solutions transférables aux agriculteurs de la région, et à soutenir la sélection de semences de pois plus résilientes aux changements climatiques tout en favorisant l’innovation agroécologique.

Description du sujet :

Ce projet de thèse vise à renforcer la résilience des cultures de pois protéagineux face aux contraintes hydriques en mobilisant les microorganismes symbiotiques et les effets bénéfiques de solutions de biostimulation. Plus spécifiquement, notre projet propose d’identifier, de sélectionner et de promouvoir des communautés microbiennes bénéfiques naturellement présentes dans nos sols, en parallèle de l’évaluation des effets et mécanismes d’action d’un produit biostimulant innovant développé par ELICIT PLANT, une entreprise de Nouvelle-Aquitaine, afin de contribuer à l’amélioration des rendements des cultures du pois protéagineux et leur résilience à la sécheresse. Des essais en conditions contrôlées permettront de caractériser leurs effets sur le fonctionnement racinaire, la nutrition, la croissance et le rendement en situation optimale de croissance et de déficit hydrique. Le projet intégrera également l’étude du flux de carbone au sein de la plante, un déterminant majeur de la performance et de la qualité des rendements.

Méthodologie et mise en œuvre :

Ce projet vise à contribuer à la création de nouvelles variétés de pois capables de mieux résister à la carence hydrique via un système racinaire efficace permettant le maintien d’un apport continu en eau et une allocation optimisée des ressources carbonées en condition de sécheresse. Le rôle des biostimulants (microorganismes de la rhizosphere, phytosterols) sera étudié, afin d’explorer leurs effets positifs sur la résilience du pois à ce stress, ainsi que sur le métabolisme carboné et la distribution du carbone entre les organes. Une première phase portera sur le stade végétatif (WP1), où les feuilles jouent le rôle de source et les racines celui de puits. Une seconde phase examinera le stade reproducteur (WP2), où les racines et les fruits sont en compétition pour attirer le carbone des organes sources. Ces travaux de recherche incluront des analyses phénotypiques et physiologiques approfondies.

Enfin, des analyses seront réalisées à l’échelle moléculaire afin d’étudier l’importance des changements de flux de carbone dans ces processus biologiques (WP3). Les différentes échelles expérimentales et interdisciplinaires mises en oeuvre dans ce projet permettront de mieux comprendre les mécanismes de réponse du pois au déficit hydrique au stade végétatif et reproducteur, ainsi que le rôle et les mécanismes d’action des produits biostimulants (microorganismes du sol, phytosterols) dans l’adaptation du pois à la carence hydrique. Ces travaux de recherche permettront également d’identifier des marqueurs moléculaires qui faciliteront la sélection de nouvelles variétés plus tolérantes à la sécheresse chez cette espèce cultivée d’intérêt agroécologique.

Profil recherché :

Le profil recherché est un(e) étudiant(e) en Master 2 ou école d’ingénieur ayant des compétences en physiologie végétale, biologie moléculaire, bioinformatique et analyse statistique de données.

Une première expérience dans la conduite d’expérimentations végétales est fortement recommandée.

Le/la candidat(e) devra démontrer une excellente motivation et un intérêt pour la physiologie végétale ainsi que pour l’étude des interactions plantes-microorganismes et ses applications en agriculture (agroécologie).

Il/elle devra aussi posséder une bonne capacité à communiquer tant à l’oral qu’à l’écrit, et à travailler de façon autonome et rigoureuse. La maitrise de l’anglais scientifique et des outils statistiques et de traitement des données (Excel, R) est également souhaitée.

 

Contact pour plus d’informations et pour candidater jusqu’au 15/05/26 :

Joan DOIDY :  joan.doidy@univ-poitiers.fr