Rôle de la plasticité phénotypique dans les interactions plante-plante et évolution chez les espèces cultivées // Unraveling the role of phenotypic plasticity in plant-plant interactions and its evolution in cultivated species

L'effet positif de la biodiversité sur la production des communautés végétales a été largement documenté en écologie, mettant en lumière l'importance de la diversité inter- et intraspécifique. Cet effet bénéfique moyen a également été documenté dans les mélanges de génotypes chez les espèces cultivées, montrant cependant une grande variation pouvant aller jusqu'à des effets négatifs de la diversité sur le fonctionnement des couverts. Cette variation peut être expliquée par différents mécanismes qui sous-tendent les interactions plante-plante, qu'ils soient ancrés dans les cadres conceptuels de la biologie évolutive comme la sélection de parentèle, ou de l'écologie comme la complémentarité de niche. Si ces différents mécanismes font l'objet de nombreux travaux depuis plusieurs décennies, le rôle de la plasticité phénotypique dans les interactions entre plantes et ses effets sur la productivité des couverts végétaux restent peu explorés. Les espèces cultivées, soumises à de fortes pressions de sélection lors de leur histoire évolutive, sont d'excellents modèles pour aborder cette question. Dans ce contexte, en s'appuyant sur le blé dur comme espèce modèle, la thèse a trois objectifs majeurs : (i) décrypter le rôle de la plasticité phénotypique sur les interactions de compétition et de coopération entre génotypes et l'impact de cette plasticité sur la productivité de mélanges de génotypes, (ii) identifier les bases génétiques de la plasticité des traits impliqués dans les interactions, (iii) tester dans quelle mesure la domestication et la sélection variétale ont affecté la plasticité phénotypique au cours de l'histoire évolutive des plantes cultivées. D'un point de vue appliqué, ces travaux contribueront à promouvoir les interactions bénéfiques dans les mélanges intraspécifiques et à la définition de schémas de création variétale adaptés aux cultures plurigénotypiques, dans le contexte de la transition agroécologique.
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The positive effect of biodiversity on ecosystem production has been widely documented in ecology, highlighting the importance of both species diversity and intra-species genetic diversity. This average beneficial effect has also been documented in genotype mixtures of cultivated species, showing, however, a large variation in effects ranging from reduced to enhanced yields in mixtures. This variation can be explained by different mechanisms underlying plant-plant interactions, rooted in conceptual frameworks of evolutionary biology (e.g., kin selection) and ecology (e.g., niche complementarity). While these mechanisms have been the subject of numerous studies for several decades, the role of phenotypic plasticity in promoting positive or negative mixing effects remains largely unexplored. Because they have undergone intense selective pressures during their evolutionary history, cultivated species offer compelling models for addressing this question. In this context, focusing on durum wheat as a model species, the thesis has three main objectives: (i) to decipher the role of phenotypic plasticity in competitive or cooperative interactions between genotypes and its impact on mixture production, (ii) to identify the genetic basis of trait plasticity involved in interactions, and (iii) to test to what extent domestication and plant breeding have affected phenotypic plasticity during the evolutionary history of cultivated plants. From an applied point of view, this work will help to promote beneficial interactions in intraspecific mixtures and to define breeding schemes adapted to plurigenotypic crops, in the context of the agro-ecological transition.
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Début de la thèse : 01/10/2026

Concours GAIA

Université de Montpellier

584 GAIA - Biodiversité, Agriculture, Alimentation, Environnement, Terre, Eau

Niveau Master 2 ou équivalent en écologie et évolution. Compétences approfondies en analyses de données, goût prononcé pour le travail en équipe, curiosité et autonomie.
Master Degree or equivalent in ecology and evolution. Strong experience with data analysis. Curiosity, team work and autonomy.