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Caractérisation de la dynamique spatio-temporelle de processus complexes chez le blé par spectroscopie proche infra-rouge et imagerie hyperspectrale

Bonjour, je m’appelle Héloïse Villessèche, doctorante au sein des UMRs AGAP et ITAP d'Inrae. Je suis issue d’un master BEE (Biodiversité, Ecologie et Evolution) parcours Modélisation de l’Université de Rennes 1. Mon stage de master m’a permis de m’intéresser à l’imagerie et j’ai voulu continuer dans ce domaine au travers de l’imagerie hyperspectrale. J’ai choisi un sujet appliqué à l’agriculture du fait de mon master et d’un intérêt personnel pour ce domaine.

L’hypothèse de mon sujet est que l’imagerie hyperspectrale permet de mettre en évidence des changements très fins chez les plantes, suffisamment pour permettre de compléter ou prédire l’information génétique. Si cette hypothèse est confirmée, il serait possible qu’une méthode non destructive puisse permettre des diagnostics de stress sur le blé ou au moins de les compléter.

• Date de démarrage : octobre 2019
• Université : MUSE Montpellier Université d’Excellence / L'Institut Agro
• Ecole doctorale : GAIA
• Discipline / Spécialité : Chimiométrie et analyse génétique
• Directeur de thèse : Ryad Bendoula (Inrae, ITAP)
• Encadrant(es) : Pierre Roumet (Inrae, AGAP), Martin Ecarnot (Inrae, AGAP), Nathalie Gorretta (Inrae, ITAP), Elsa Ballini (L'Institut Agro, BGPI)
• Financement : #DigitAg – Inrae
• #DigitAg : Thèse cofinancée – Axe 3, Challenge 3

Mots-clés: blé dur ; imagerie hyperspectrale ; données temporelles ; MWPCA ; septoriose ; senescence

Résumé : Les plantes sont des organismes devant répondre à des stress biotiques et abiotiques. L’impact de ces stress a un coût important sur le rendement en agriculture. La détection de ces stress est un champ d’expertise faisant appel à de nombreuses technologies et méthodes. Ces techniques comprennent l’utilisation de la spectroscopie et de l’imagerie hyperspectrale. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés à deux processus complexes du blé dur (Triticum turgidum subsp. durum) : la senescence foliaire et l’interaction plante-pathogène (l’infection par la septoriose (Z. tritici)). Pour pouvoir étudier la senescence, nous avons tout d’abord utilisé de la spectroscopie proche infra-rouge couplée avec une méthode d’analyse issue du suivi des procédés, la MWPCA. Cette étude a permis de comprendre l’utilisation de cette méthode et son intérêt. Nous avons pu déterminer des temps d’intérêt dans la MWPCA qui semblaient relier à des chutes de concentration de composés biochimiques tels que l’azote, la chlorophylle ou l’eau. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés à l’infection du blé dur par la septoriose. Pour cela, nous avons cette fois-ci utilisé l’imagerie hyperspectrale couplée avec la MWPCA. L’intérêt de l’imagerie hyperspectrale vient de l’exploitation de l’information spatiale. Pour une maladie fongique, il est intéressant de pouvoir avoir accès à la spatialité de l’infection. Dans cette partie, la MWPCA a permis de mettre en évidence des différences entre individus infectés et non infectés et l’intérêt de la spatialité.

Composition du jury:

Vincent BAETEN, Rapporteur

Jacques LE GOUIS, Rapporteur

Cécile GOMEZ, Examinatrice

Cyril RUCKEBUSCH, Examinateur

Véronique BELLON-MAUREL, Examinatrice

Ryad BENDOULA, Directeur de thèse

Frédéric COINTAULT, Invité

Pierre ROUMET, Co-encadrant