Determinants of inoculum production in the ash dieback
fungus, Hymenoscyphus fraxineus
Thesis supervisor B. Marçais
(benoit.marcais@inra.fr), Thesis Co-Director Marc Buée (UMR IAM, INRA Nancy)
The introduction of exotic
fungal species is an important cause of the emergence of forest tree diseases
and these invasive pathogens often cause devastating epidemics in forests.
Control measures are limited and a better understanding of natural regulations
is essential for the development of effective strategies to manage these
invasions. Among the possible regulations, the Allee effect (limitation of
population growth at low density) or the effect of microflora associated with
inoculum reservoirs are poorly characterized for many forest fungal pathogens.
The thesis will focus on Chalara ash dieback, a disease that emerged in France
in 2008 and has since greatly reduced stand productivity, questioning the
interest of this species as a forest species.
The objective of this project
will be to better understand what conditions the production of inoculum of H. fraxineus in forest stand litter on a
density gradient of the host, the ash tree. We will rely on two existing
networks on which a strong relationship between host density and ash dieback severity
has been identified (network of forest stands set up to study the effect of
density and mixing on ash growth, network of stands on a locality to study the
effect of the landscape on disease evolution). Two questions will be examined
in more detail: 1) Do the possibilities of encounter of sexual partners
generate a significant Allee effect at low host density for H. fraxineus? Can this possible
limitation of inoculum production coupled with the limits of dispersion of the
pathogenic fungus explain a threshold effect for the development of the epidemic
in isolated and small ash populations? 2) Does the microbiota associated with
ash rachis present in the litter respond to host density in the stand and can
this affect inoculum production along an ash density gradient?
This thesis will be carried
out using a dual approach of modeling and studies of fungal communities
associated with ash rachis in litter by metabarcoding. The modeling part will
extend the work done in Dr. Grosdidier’s thesis that generated the relevant
data. The co-supervisors have extensive experience of collaborating on the
study of fungal and forest oomycete communities. This work is part of the H2020
HOMED project (“Holistic Management of Emerging forest pests and
Diseases”, 2018-22), which provides funding for the PhD grant and will
provide a promising scientific framework on the biology of fungi and invasive
insects.
Applications will be considered in the last week of July (application before July 22, 2019).
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Déterminants
de la production d’inoculum chez Hymenoscyphus
fraxineus, agent de la chalarose du frêne
Direction de thèse B. Marçais (benoit.marcais@inra.fr),
Codirection de thèse Marc Buée (UMR IAM, INRA Nancy)
L’introduction d’espèces fongiques exotiques est une
cause très importante d’émergence de maladies des arbres forestiers et ces
agents pathogènes invasifs provoquent souvent des épidémies dévastatrices dans
le domaine forestier. Les moyens de lutte sont réduits et une meilleure
compréhension des régulations naturelles est indispensable au développement de
stratégies efficaces de gestion de ces invasions. Parmi les régulations
possibles, les effets Allee (limitation de la croissance de la population à
faible densité) ou l’effet des microflores associées aux réservoirs d’inoculum
sont mal caractérisés pour de nombreux agents pathogènes fongiques forestiers.
La thèse portera sur la chalarose du frêne, une maladie qui a émergé en France
en 2008 et a depuis fortement réduit la productivité des peuplements, remettant
en cause l’intérêt de cette espèce comme essence forestière.
L’objectif de ce projet sera de mieux comprendre ce
qui conditionne la production d’inoculum d’H.
fraxineus dans la litière des peuplements forestiers sur un gradient de
densité de l’hôte, le frêne. Nous nous appuierons sur deux réseaux existants
sur lesquels une forte relation entre densité d’hôte et sévérité de la
chalarose ont été mis en évidence (réseau de placettes mis en place pour
étudier l’effet de la densité et du mélange sur la croissance du frêne, réseau
de placettes sur une commune pour étudier l’effet du paysage sur l’évolution de
la maladie). Deux questions seront examinées de façon plus détaillée : 1)
Est-ce que les possibilités de rencontre des partenaires sexuels génèrent un
effet Allee significatif à faible densité d’hôte pour H. fraxineus ? Est-ce que cette limitation éventuelle de la
production d’inoculum couplée aux limites de la dispersion du champignon
pathogène peut expliquer un effet de seuil pour le développement de l’épidémie
dans des populations de frênes isolées et de petite taille ? 2) Le
microbiote associé aux rachis de frênes présents dans la litière répond-il à la
densité de l’hôte dans le peuplement et cela peut-il affecter la production
d’inoculum le long d’un gradient de densité de frênes ?
Cette thèse sera réalisée par une double approche de
modélisation et d’études des communautés fongiques associées aux rachis de
frênes dans la litière par métabarcoding. La partie de modélisation prolongera
le travail réalisé dans le cadre de la thèse de M. Grosdidier qui a permis de
générer les données pertinentes. Les co-encadrants ont une solide expérience de
collaboration sur l’étude des communautés fongiques et d’oomycètes forestières.
Ce travail s’intègre dans le projet H2020 HOMED (« Holistic Management of
Emerging forest pests and Diseases », 2018-22) qui apporte le financement
de la bourse et fournira un cadre scientifique porteur sur la biologie des
champignons et insectes invasifs.
Les candidatures seront examinées dans la dernière semaine de juillet (candidature avant le 22 juillet 2019).
