Détection par imagerie hyperspectrale vis–nir–swir de la tolérance du blé tendre aux virus nanisants et évaluation de biointrants bactériens et peptidiques // detection by vis-nir-swir hyperspectral imaging of the tolerance of common wheat to dwarfing vir

Topic description

Le Triticum aestivum (blé tendre) constitue l'une des cultures majeures pour l'alimentation humaine et la sécurité alimentaire mondiale. Il occupe une place centrale dans les systèmes agricoles européens et méditerranéens, notamment en France et au Liban. Parmi les contraintes biotiques affectant cette culture, les virus nanisants des céréales, principalement le Barley yellow dwarf virus et le Cereal yellow dwarf virus, représentent un problème phytosanitaire important. Ces virus sont transmis par plusieurs espèces de pucerons vecteurs, notamment Rhopalosiphum padi et Sitobion avenae. L'infection provoque généralement : i) un nanisme des plantes, ii) un jaunissement des feuilles, iii) une réduction du tallage et iv) des pertes de rendement pouvant dépasser 30 % dans certaines conditions.

Les microorganismes sont d'excellents agents antiviraux en raison, entre autres, des métabolites secondaires qu'ils produisent en défense à des stress divers. En effet, certains genres bactériens et leurs métabolites sont déjà utilisés comment moyens efficaces de biocontrôle. Par ailleurs, les peptides protéinogènes issus de la protéolyse enzymatique de protéines diverses ont également été démontrés comme des agents antiviraux.

L'imagerie hyperspectrale permet de détecter précocement les modifications physiologiques et biochimiques induites par des stress biotiques. Dans ce projet, le blé tendre sera utilisé comme plante modèle pour étudier les interactions entre virus, plante et les biointrants bactériens et peptidiques. L'analyse spectrale couvrira l'ensemble du spectre VIS–NIR–SWIR (– nm) afin d'exploiter différentes signatures spectrales. Cette approche permettra de détecter : les modifications physiologiques associées à l'infection virale, les différences entre génotypes tolérants et sensibles et les effets physiologiques induits par les biointrants.
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Triticum aestivum (soft wheat) is one of the major crops for human consumption and global food security. It plays a central role in European and Mediterranean agricultural systems, particularly in France and Lebanon. Among the biotic constraints affecting this crop, cereal dwarfing viruses, primarily Barley yellow dwarf virus and Cereal yellow dwarf virus, represent a significant plant health problem. These viruses are transmitted by several species of aphid vectors, notably Rhopalosiphum padi and Sitobion avenae. Infection generally causes: i) stunted plant growth, ii) yellowing of the leaves, iii) reduced tillering, and iv) yield losses that can exceed 30% under certain conditions.

Microorganisms are excellent antiviral agents due, among other things, to the secondary metabolites they produce in defence against various stresses. Indeed, certain bacterial genera and their metabolites are already used as effective means of biocontrol. Furthermore, proteinogenic peptides derived from the enzymatic proteolysis of various proteins have also been shown to be antiviral agents.

Hyperspectral imaging enables the early detection of physiological and biochemical changes induced by biotic stresses. In this project, soft wheat will be used as a model plant to study the interactions between viruses, plants, and bacterial and peptide-based bio-inputs. Spectral analysis will cover the entire VIS–NIR–SWIR spectrum (– nm) in order to exploit different spectral signatures. This approach will enable the detection of: physiological changes associated with viral infection, differences between tolerant and susceptible genotypes, and the physiological effects induced by the bio-inputs.
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Début de la thèse : 01/10/
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Financement d'un établissement public Français