Cours, stages et TFE

Cours

Stages et TFE

L’équipe LCMN a établi de nombreuses collaborations avec des industries et d’autres institutions universitaires belges et étrangères. Le laboratoire accueille également très régulièrement des stagiaires de différents pays (3 mois minimum).

Le laboratoire apprécie cet échange avec des étudiants et leur offre un accueil de qualité. En proposant des sujets liés aux axes prioritaires de recherche, les jeunes chercheurs profitent de l’expérience du laboratoire dans des domaines spécifiques. De même, les sujets proposés sont de réels challenges permettant aux étudiants d’exprimer tout leur talent. Ils disposent d’un accès privilégié aux équipements.

Liste des sujets

Sujet 1 : Les jasmonates dans les réponses d’Arabidopsis thaliana à la carence en phosphate
Contexte : La carence en phosphore est largement répandue dans le monde de par la faible biodisponibilité en phosphate dans de nombreux sols. Les plantes sont capables de percevoir cette carence et de s’y adapter pour survivre. De nombreux changements sont donc opérés au sein des plantes, et sont orchestrés notamment par des phytohormones. Parmi ces phytohormones, l’implication et les fonctions des jasmonates restent cependant à élucider. Ce projet vise à mieux comprendre comment ces jasmonatesfont partie et contribuent aux réponses des plantes à la carence en phosphate. D’une part, vous avez la possibilité d’étudier la cinétique de production des jasmonates suite à une carence en phosphate. D’autre part, vous avez la possibilité d’étudier la contribution des jasmonates à la tolérance des plantes à la carence en phosphate, d'un point de vue phénotypique et métabolomique.
Techniques : culture en hydroponie, mutants, metabolomics (LC-MS/MS, spectrophotométrie UVvisible), phenomics (architecture racinaire, surface foliaire, etc.).

Sujet 2 : Etude du métabolome d’A. thaliana lors de son élicitation par de la surfactine
Contexte : Les plantes sont soumises à divers stress qu’ils soient biotiques ou abiotiques. Parmi les stress biotiques, les attaques par des pathogènes sont nombreuses ce qui induit des stress importants pour la plante voire une mort de cette dernière. La perception du pathogène par la plante induit la production d’une série de molécules signal ce qui lui permet de se défendre même si cela n’est pas toujours efficace à 100%.
Dans la nature, les plantes sont souvent associées à des PGRP (Plant Growth-Promoting Rhizobacteria) qui leur permettent une meilleure croissance ainsi que de mieux résister aux attaques de pathogènes.

Les métabolites secondaires produits par ces PGPR sont bien connus pour être des éliciteurs
microbiens comme la surfactine par exemple. Ces éliciteurs permettent à la plante de monter ses défenses immunitaires afin d’être prête directement lors d’une potentielle attaque pathogène. Dès lors, l’objectif de ce TFE sera d’identifier les changements métabolomiques induit par la présence de surfactine aux racines sur Arabidopsis thaliana (L.) Heynh qui sera par la suite infectée par un pathogène. Le second objectif sera de comprendre quel signal est transloqué des racines jusqu’aux feuilles après la détection du pathogène.
Techniques : culture en hydroponie, métabolomique (LC-MS/MS)

Sujet 3 : Développement d'une méthode HPLC-MS/MS pour le dosage des lipides complexes oxydés et non oxydés à partir d’échantillons végétaux
Contexte : Les lipides végétaux, et plus particulièrement les galacto- et phospho-lipides, sont des
molécules importantes dans les membranes cellulaires qui sont également impliquées dans de
nombreux processus biologiques. Le développement et la validation de méthodes analytiques pour
leur analyse est donc d'une grande importance pour la compréhension de leurs fonctions dans les
processus cellulaires. Dans ce contexte, l'objectif de ce travail est de contribuer au développement et à la validation d'une méthode UHPLC-MS/MS pour la détection et la quantification des galacto- et phospho-lipides à partir d'échantillons de plantes.
Techniques : culture de plante (sur sol et en hydroponie), extraction des lipides, analyse par HPLCMS/MS

Sujet 4 : Elucidation de la dynamique d’huiles essentielles sur les membranes de l’oomycète
Phytophthora infestans - l’agent du mildiou de la pomme de terre
Contexte : Les huiles essentielles sont depuis de nombreuses années connues et utilisées pour leur nombreuses activités biologiques. Elles sont également envisagées en agronomie comme alternatives aux pesticides de synthèse. Le projet PHYTOIL a pour but d’utiliser ces substances naturelles pour développer un biofongicide contre Phytophthora infestans, le pseudochampignon responsable du mildiou de la pomme de terre. Certaines huiles aux activités prometteuses contre ce pathogène ont été sélectionnées et des dégâts cellulaires ont été évalués. Cependant, leurs modes d’action restent encore flous.
Objectif : Des résultats préliminaires indiquent que dû à leur nature hautement hydrophobe, les
molécules composant les huiles essentielles auraient comme cibles privilégiées les membranes. Ce travail consistera donc à établir le profil lipidique membranaire de souches de P. infestans afin de tester l’interaction de certains composés majoritaires d’huiles sur des membranes biomimétiques.
Techniques : Culture de biomasse en milieux solides et liquides, lipidomique (extraction et analyse des composantes membranaires en LC-MS, GC-MS), biophysique (reconstitution de membranes
artificielles et analyses de la dynamique moléculaire)

Sujet 5 : L’allélopathie induite une guerre souterraine
Contexte : De nombreuses plantes (plantes donneuses) émettent via leur système racinaire des composés allélochimiques qui vont réduire la germination ou la croissance d’espèces végétales appartenant à d’autres espèces (plantes receveuses) et qui se trouvent dans leur environnement immédiat. Chez certaines espèces, ces composés allélochimiques ne sont émis que lorsqu’une plante receveuse est perçue par la plante donneuse (allélopathie induite) et pas de manière constitutive en continu (allélopathie constitutive). Nous vous proposons, en utilisant des systèmes de co-cultures en milieu contrôlé de rechercher les composés émis par la plante receveuse qui vont permettre à la plante donneuse de « repérer » sa présence et d’induire la production de composés allélopathiques.
Techniques : co-culture de plantes, GC-MS, LC-MS.

Sujet 6 : Caractérisation chimique et évaluation des propriétés biocides des coproduits d’écorces
locales
Contexte : Les pesticides chimiques sont utilisés depuis de nombreuses années pour réduire la propagation des ravageurs (insectes, champignons, et bactéries) ainsi que les maladies des cultures. Compte tenu des préoccupations croissantes liées aux problèmes de santé et environnementaux causés par les pesticides chimiques, le développement de stratégies de valorisation durables pour remplacer les pesticides conventionnels par des solutions bio-basées constitue un impératif pour la protection des plantes et des denrées alimentaires stockées. Dans cette optique, l’utilisation des plantes pour protéger d’autres plantes est une voie à privilégier du fait que celles-ci conservent et synthétisent une variété de substances bioactives (qui peuvent être volatils ou non) et dont la plupart sont extractibles et peuvent être utilisées comme produit de départ dans la mise en œuvre d’alternatives biosourcées.

Ce travail de fin d’études (TFE) vise donc à extraire, purifier et caractériser chimiquement les
métabolites secondaires ayant des propriétés biocides à partir d’écorces d’arbres locaux, qui sont des coproduits de scierie sous-valorisés mais très répandus en Wallonie en vue de leur application en agronomie et protection du bois.
Les techniques relevant de la chimie verte (utilisation de solvants biosourcés) ainsi que celles liées à la chromatographie seront utilisées en combinaison avec la RMN (RMN 1D et 2D) et la spectrométrie de masse pour l’élucidation structurale des molécules isolées. Les propriétés biocides des extraits obtenus seront caractérisées pour des applications agronomiques.

Sujet 7 : Etude des modes d’action des composés organiques volatils émis par les essences tropicales contre les insectes ravageurs des stocks de maïs et de riz
Contexte : Dans la Tshopo en République Démocratique du Congo, les pertes post-récoltes de grains sont un véritable fléau pour les cultivateurs et la population. Dans de nombreux cas, la proportion détruite par les ravageurs dépasse les 50 %, principalement par l’action systématique des insectes. Les agriculteurs de la région n’ayant pas d’accès ni physiquement ni financièrement aux produits phytosanitaires, sont obligé d’avoir recours à des méthodes traditionnelles, dites ethnobotaniques afin de protéger les denrées alimentaires. Dans ce contexte, un premier volet de recherche a pu identifier les principales essences utilisées en tant que répulsifs contre les insectes ravageurs de stocks de maïs et de riz. Néanmoins, l’efficacité de ces plantes en tant que bio répulsif ou bio insecticide n’a pas encore été ni démontrée ni décrite. Ce TFE offre donc l’opportunité de se plonger dans une recherche originale sur un sujet peu étudié à l‘heure actuelle
Objectif : Identifier, décrire et quantifier les effets de volatils émis par les essences forestières rapportées de la province de la Tshopo, RDC sur les insectes ravageurs du maïs et du riz à travers des essais biologiques; en collaboration avec l’unité d’entomologie.
Techniques : Elevage et dénombrement d’insectes, GC-MS, Motion-tracking automatisé d’insectes

Sujet 8 : Les huiles essentielles au Sénégal pour protéger les denrées stockées
Contexte : Les huiles essentielles sont connues pour leurs propriétés biocides. Le LCMN développe depuis plusieurs années une collaboration avec un centre de recherche et une université au Sénégal pour cultiver des plantes locales contenant des huiles essentielles et le distiller. Les huiles essentielles obtenues sont ensuite valorisées dans divers secteurs dont l'agro-alimentaire, les cosmétiques ou encore les applications agronomiques. Parmi les applications prometteuses, certaines huiles essentielles ont montré une activité insecticide à l'encontre d'insectes des denrées stockées et une activité fongicide envers des champignons des denrées stockées producteurs de mycotoxines. Dans ce projet pluridisciplinaire impliquant les laboratoires d'économie rurale et d'entomologie, de nombreux points restent à explorer : enquêtes de terrain, caractérisation chimique des huiles essentielles, études des modes d'action biocides, développement de stratégies locales pour préserver les denrées stockées à l'aide de plantes à huiles essentielles. Une partie ou la totalité des travaux peut se dérouler au Sénégal.

modifié le 04/04/2024