PostGram | Biologie Végétale

Le module "R Programming : Data Structures" vous initie aux bases de la programmation R appliquées à l’analyse de données biologiques. Il couvre les
concepts fondamentaux comme les variables, les scripts, l’environnement de travail et les interactions avec l’utilisateur (lecture/écriture en console, conversions de type). Vous apprendrez à créer et manipuler les principales structures de données : vecteurs, facteurs, dataframes et listes, à les modifier, combiner ou filtrer, et à en extraire des sous-ensembles selon des critères logiques. Le module introduit également les notions de nettoyage de l’environnement, de gestion des données manquantes, ainsi que l’importation/exportation de jeux de données. Une dernière partie est consacrée à la visualisation graphique, avec l’utilisation de barplots, boxplots, histogrammes et nuages de points en fonction du type de variable (qualitative, quantitative, ordinale, continue). Des jeux de données comme iris ou roseflowers servent de support à l’entraînement, via des exercices guidés visant à automatiser l’analyse statistique de jeux réels.

Voir la page complète

PRÉSENTATION DES QUATRE MODULES

1. Fungal diseases as a worldwide threat to crop and ecosystems
   Le module "Fungal Diseases as a Worldwide Threat to Crops and Ecosystems" propose une immersion dans la diversité des champignons pathogènes et
   fongiformes affectant les plantes. Il explore leurs stratégies d’infection (biotrophes, nécrotrophes, hémibiotrophes), leurs cycles de vie, leurs modes de dispersion et leurs effets sur les cultures comme sur les écosystèmes naturels. Des exemples historiques et contemporains illustrent leur rôle dans des crises agricoles majeures (rouille du café, graphiose de l’orme, mildiou, etc.). Le module aborde aussi les menaces émergentes liées au changement climatique, à l’agriculture intensive et à la résistance aux traitements, tout en présentant les principaux agents pathogènes fongiques et fongiformes.
   2. On plant pathogenic bacteria
   Ce module propose une exploration complète des bactéries phytopathogènes, de leurs effets sur les plantes à leur identification et leur gestion. Il commence par un panorama des principaux symptômes provoqués (taches aqueuses, nécroses, flétrissements, etc.), puis aborde leur diversité taxonomique, les différents niveaux de classification (espèces, pathovars, races) et leurs spécificités d’hôte. L’analyse se poursuit avec l’étude de leurs cycles parasitaires et des stratégies de contrôle (sélection de variétés résistantes, lutte biologique, surveillance épidémiologique). Le module présente enfin les méthodes d’identification par phylogénie moléculaire et typage, en lien avec les politiques phytosanitaires internationales.
   3. Parasitic plants
   Le module "Parasitic Plants" explore la diversité, la biologie et les impacts agronomiques des plantes parasites, véritables « vampires végétaux » capables de détourner eau et nutriments de leurs hôtes. Après une introduction aux formes de parasitisme, le cours présente les principales familles concernées, leurs stratégies (hémiparasites ou holoparasites) et l’importance du haustorium, organe de connexion vasculaire. Deux genres majeurs sont étudiés : les witchweeds (Striga) et les broomrapes (Orobanche, Phelipanche), parasites redoutables des cultures. Le module aborde enfin les signaux de germination, les mécanismes de spoliation et les défis posés par les méthodes actuelles de lutte.
   4. Study of the rose resistance against black spot disease
   Ce module explore le rosier comme modèle pour l’étude des plantes ornementales à travers la résistance à la maladie des taches noires (Diplocarpon rosae). Il présente les enjeux liés à cette pathologie, les limites de la lutte chimique et les approches génétiques de résistance, qualitatives et quantitatives. Le cours aborde les méthodes d’évaluation, la diversité des souches fongiques, la cartographie des QTL, ainsi que les solutions alternatives comme la bioprotection, illustrées par le projet ROBIO.

Voir la page complète

PRÉSENTATION DES TROIS MODULES

1. Plant-Microbe Symbioses
Le module "Plant-Microbe Symbioses" vous propose de découvrir les interactions mutualistes entre les plantes et certains micro-organismes, notamment les
champignons mycorhiziens et les bactéries fixatrices d’azote.
La séquence 1 pose les bases théoriques de la symbiose et en précise les
différentes formes. Les séquences suivantes explorent deux grands types de symbioses : les mycorhizes, en particulier la symbiose arbusculaire (AM), qui joue un rôle clé dans l’absorption des nutriments et l’évolution des plantes terrestres ; et la symbiose fixatrice d’azote entre légumineuses et Rhizobium, qui permet la formation de nodules racinaires et l’intégration de l’azote atmosphérique. Ces symbioses sont abordées à travers leurs mécanismes moléculaires, leur développement, leur régulation immunitaire et leurs applications en agriculture durable.
2. Chronic loss of apple scab immunity
Le module "Chronic Loss of Apple Scab Immunity" aborde l’évolution de la résistance variétale chez le pommier face à la tavelure, une maladie fongique
causée par Venturia inaequalis. En s’appuyant sur un cadre d’écologie évolutive, le cours explore comment l’introduction du gène de résistance Rvi6, issu de Malus floribunda, a modifié la structure des populations pathogènes.
À travers une étude de cas approfondie en Europe, les différentes séquences analysent l’origine de la virulence, l’identification du gène AvrRvi6 et le rôle des réservoirs sauvages dans la perte d’immunité. Des outils génétiques (GWAS, croisement, expression hétérologue) sont utilisés pour retracer l’émergence de souches virulentes et évaluer les conséquences de leur hybridation avec des populations locales. Le module conclut sur les implications pour les programmes de sélection, la gestion durable des résistances et les politiques sanitaires en arboriculture.
3. Parasitic strategies
Le module "Parasitic Strategies" vous propose d’explorer les mécanismes mis en oeuvre par les bactéries phytopathogènes pour envahir, coloniser et infecter les plantes hôtes. Il s’appuie sur l’étude comparée de deux espèces majeures : Xylella fastidiosa et Xanthomonas spp., afin d’illustrer la diversité des stratégies infectieuses. Les séquences abordent leurs cycles de vie, les voies de transmission (vecteurs, matériel végétal), les systèmes de sécrétion impliqués dans la virulence, ainsi que les interactions moléculaires avec les plantes. Le module propose aussi un éclairage sur les facteurs environnementaux et humains qui favorisent l’émergence de nouvelles maladies, ainsi que sur les outils de surveillance épidémiologique (typages, modélisation, génomique).

Chacun de ces trois modules propose un test de compréhension pour vous aider à faire le point sur vos acquis et identifier les notions à réviser avant l’évaluation.

Voir la page complète

PRÉSENTATION DES TROIS MODULES

1. Culture-independent approaches to improve our understanding of microbial communities
Ce module présente les approches sans culture utilisées pour explorer la diversité des communautés microbiennes associées aux plantes. Il met en avant les techniques de métabarcoding et de métagénomique, permettant de caractériser la composition taxonomique et fonctionnelle des microbiotes sans passer par l’isolement des souches. Le cours aborde aussi la reconstruction de génomes, les indices de diversité (alpha, bêta) et les rôles écologiques des micro-organismes dans les interactions plante-environnement.
2. Seed microbiome characterization and future applications for plant health
Ce module explore le microbiome des semences, encore largement méconnu malgré son rôle clé dans la santé et la vigueur des plantes. Il présente la diversité, l’origine et la dynamique des communautés microbiennes associées aux graines, ainsi que les facteurs qui influencent leur composition (site de production, pollinisation, interactions microbiennes). Le cours aborde également les perspectives de la bio-ingénierie du microbiome des semences comme alternative aux pesticides, via l’utilisation de souches bénéfiques ou de communautés synthétiques. Ces approches visent à améliorer la germination, la tolérance aux stress et la résistance aux pathogènes.
3. Plant microbiota : focus on the mycobiota The incredible power of fungi
Ce module met en lumière le rôle central des champignons dans les communautés microbiennes associées aux plantes, depuis les premières symbioses terrestres jusqu’aux interactions actuelles. Il explore le fonctionnement des mycorhizes, leur impact sur la nutrition et la résilience des plantes, ainsi que
leur capacité à structurer le microbiome de la hyphosphère. Le cours aborde aussi des cas plus récents comme le microhabitat mucilagineux des racines aériennes, ou le rôle du mycobiome des semences dans la transmission intergénérationnelle de micro-organismes bénéfiques. Ces exemples illustrent la puissance fonctionnelle et évolutive des champignons dans les écosystèmes végétaux.
4. The French Collection for Plant-associated Bacteria: strategic resources for plant health
Une vidéo d'une vingtaine de minutes vous sera proposée pour visiter le site du CIRM - CFBP.

Les trois premiers modules intègrent une auto-évaluation permettant d’évaluer vos connaissances et de guider vos révisions en vue de l’évaluation finale.

Voir la page complète

Le module "Plant Genomics" a pour objectif de vous faire découvrir les mécanismes complexes de l’expression des gènes chez les plantes, en mettant
l’accent sur la régulation à différents niveaux et sur les spécificités végétales. Ce module vous permettra d’acquérir des connaissances approfondies sur les
grandes étapes de la régulation génétique, en lien avec le fonctionnement cellulaire et les réponses environnementales des plantes.
Le cours introductif (séquence 1) vous propose une vue d’ensemble de l’expression génique dans les cellules eucaryotes, depuis l’ADN jusqu’à la synthèse protéique. Vous découvrirez notamment les quatre grands niveaux de régulation : épigénétique, transcriptionnelle, maturation de l’ARNm et post-transcriptionnelle.
Les séquences suivantes (2 à 6) approfondissent ces niveaux :
Séquence 2 : les modifications épigénétiques (méthylation de l’ADN, modifications des histones) et leur rôle dans la mémoire cellulaire des plantes ;
Séquence 3 : la régulation transcriptionnelle, avec l’étude des promoteurs, des facteurs de transcription et des domaines fonctionnels propres aux génomes
végétaux ;
Séquence 4 : la maturation de l’ARN messager, incluant le capping, l’ajout de la queue poly-A et l’épissage, avec un focus sur l’épissage alternatif en tant que modalité de régulation qualitative ;
Séquence 5 : l’édition et la stabilité des ARNm dans le cytoplasme, ainsi que le rôle crucial des petits ARN (miARN et siARN) dans le silençage post-transcriptionnel.

Chaque séquence combine vidéo commentée, support écrit, illustrations, exemples végétaux concrets (Arabidopsis, riz, maïs...), ainsi qu'un test de
compréhension pour valider vos acquis.

Voir la page complète