PhD position on Phloem Transport

[paulo cabrita]

Laboratoire d’accueil : UMR547 PIAF
SUJET 13 : Développement, paramétrage et validation d’un modèle biophysique de circulation des sèves
Directeur de thèse : André LACOINTE



UMR 547 Physique et Physiologie Intégratives de l’Arbre Forestier et Fruitier (PIAF), INRA (J.L. Julien)

Directeur de thèse : André LACOINTE (CR1, HDR)
lacointe@clermont.inra.fr

Développement, paramétrage et validation d’un modèle biophysique de circulation des sèves.

Chez les plantes, la sève élaborée se déplace dans le phloème sous l’effet d’un gradient axial de pression d’origine osmotique, en interaction avec le champ de potentiel hydrique du xylème où circule la sève brute. Bien que les mécanismes physiologiques impliqués soient qualitativement connus depuis longtemps, ils ont longtemps résisté à une modélisation quantitative réaliste, la complexité des équations qui les décrivent empêchant leur application à un modèle réaliste en termes d’architecture et d’échanges transmembranaires. Ces difficultés ont été résolues récemment, en remplaçant l’approche spatialement continue du problème par une approche modulaire. Ce premier modèle mécaniste de la répartition des produits de la photosynthèse devrait permettre une prévision précise et argumentée des impacts des changements climatiques sur les cultures et les forêts. Cependant, en raison de sa nouveauté, et surtout de difficultés expérimentales considérables, ce modèle n’a encore été validé que très partiellement.

Le sujet proposé, à l’interface entre biologie, physique des flux et modélisation, vise à développer et améliorer le modèle, principalement au regard du paramétrage et de la validation. On évaluera le modèle en confrontant mesures et simulations dans des situations expérimentales contrastées. Les mesures, par marquage au 11C, seront réalisées à Jülich (RFA), dans l’unique laboratoire au monde à en pratiquer la technique.

Les aspects biologiques étant relativement simples, le poste est accessible aux non-biologistes prêts à s’y former.

Minchin P.E.H., Lacointe A., 2005. New understanding on phloem physiology and possible consequences for modelling long-distance carbon. New Phytologist 166 : 771–779.