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Appel à propositions : Sujet de thèse de doctorat à soumettre au Conseil de l’école doctorale 227 en vue de leur

présentation au concours de juillet 2014 Intitulé du sujet de thèse : Le pico-phytoplancton "vert" comme indicateur du changement climatique dans l'océan Directeur de thèse HDR 1 : Daniel Vaulot Courriel : vaulot@sb-roscoff.fr

Unité du directeur de thèse de recherche (intitulé, label, numéro) : Adaptation et Diversité en Milieu Marin, UMR 7144 UPMC-CNRS

Equipe (intitulé, directeur) : Diversité et Interactions au sein du Plancton Océanique, L. Guillou

Doctorants en cours d’encadrement (prénom, nom, nombre d’années d’inscription, co-directeurs le cas échéant) : Pas de doctorant depuis 2009

Co-directeur(s) HDR, si c’est le cas : prénom, nom, unité, équipe, doctorants en cours d’encadrement : NA

Co-encadrant(s) sans HDR, si c’est le cas : prénom, nom, unité, équipe, doctorants en cours d’encadrement : NA

Sujet 2 : (1500 caractères espaces compris) : Marine phytoplankton encloses two major photosynthetic lineages: the "green" lineage, that acquired their plastids through a primary endosymbiosis (they gave rise to land plants), and the "red" lineage, resulting from secondary or tertiary endosymbioses like diatoms and dinoflagellates. In the ocean, baseline primary production is accomplished by the "green" phytoplankton especially within the smallest size fraction (the picoplankton), whilst red lineages made more eposidic, but intense, contributions mainly within the largest size fractions. Compared to the red lineage, the green one was often neglected in the total carbon budget due to their smaller size. However, many green species have a wide geographical range from tropical to polar waters and from coastal to oligotrophic areas. Variations in their relative abundance have thus a great potential in terms of ecological indicators. The aim of this thesis is to track modification of these communities in responses to global changes at different scales, using time series and large scale sampling. Species diversity will be explored using large scale molecular approaches (metabarcoding by NGS and qPCR). Within this project there will be opportunities to participate to oceanographic cruises in Arctic and South-Atlantic waters. Contexte national et international 3 (1000 caractères espaces compris) : There is a general lack of studies on the green lineage in the current oceans. Green phytoplankton appear to dominate small organismal size fractions and oligotrophic waters, and may thus become increasingly important in future oceans affected by global warming and oligotrophication. For example, temperature increases in the Arctic seem to have favoured small cells (Li et al. 2009) of the green algal genus Micromonas (Balzano et al. 2012), thus

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decreasing the contribution of diatoms (with larger size). At present very few teams are working on green picophytoplankton with the exception of Mamiellophyceae for which the genome has been sequenced (Micromonas, Ostreococcus) and which are becoming important model species. Our group has a real leadership in the domain of marine Chlorophyta especially through the Roscoff Culture Collection which maintains many strains from this group and through our analysis of oligotrophic oceanic systems. Résultats attendus, stratégie de publication 4 (750 caractères espaces compris) : We expect to answer the following question - What is the abundance and composition of "green" pico-phytoplankton in a variety of oceanic waters? - How does this abundance and composition change across various trophic (nutrients), light (surface vs. DCM) and temperature (tropical, temperate, polar) gradients as well as with seasonal cycles? - How has the abundance and diversity of "green" pico-phytoplankton changed in the last 20 years? - Can we predict possible evolution of "green" pico-phytoplankton with climate changes? - Can some groups/species such as Micromonas in Arctic waters be used as monitoring tools? Possibilité de réorientation 5 (250 caractères espaces compris) : A lof of data are already available in particular in the frame work of projects such as Biomarks and Tara, so we do not anticipate that it will be necessary to reorientate the thesis. Faisabilité en trois ans, échéancier 6 (750 caractères espaces compris) : -- Year 1 - Analyze existing metabarcodes data from expeditions such as Tara-Oceans and long term time series (SOMLIT). Develop and test specific metabarcode primers to target "green" phytoplankton (Chlorophyta, Prasinophytes). Use these primers to analyze samples from oceanographic cruises in the Arctic (project MICROPOLAR with Norway) and in the South-Atlantic (project CARBOM with Brazil) Oceans. - Year 2 - Assess which species have changed in abundance in time series or are linked to specific situations such as oligotrophy or cold waters. Develop probes/primers for quantitative PCR to analyze samples obtained in the previous step. - Year 3 - Analyze all the data in relation with environmental parameters by multivariate methods. Publications 7 (une à trois publications récentes de l’encadrement, en rapport avec le sujet de thèse titre des articles in extenso etc….) : Balzano, S., Gourvil, P., Siano, R., Chanoine, M., Marie, D., Lessard, S., Sarno, D. & Vaulot, D. 2012. Diversity of cultured photosynthetic flagellates in the North East Pacific and Arctic Oceans in summer. Biogeosciences 9:4553-71. Guillou, L., Bachar, D., Audic, S., Bass, D., et al. 2013. The Protist Ribosomal Reference database (PR2): a catalog of unicellular eukaryote Small SubUnit rRNA sequences with curated taxonomy. Nucleic Acids Res. 41:D597-D604. Vaulot, D., Lepère, C., Toulza, E., De la Iglesia, R., et al. 2012. Metagenomes of the picoalga Bathycoccus from the Chile coastal upwelling. PLoS ONE 7:e39648.

Cofinancement : un cofinancement éventuel a-t-il été obtenu sur ce projet ? Si oui, nature, montant, durée : Deux pré-projet ANR se rattachant à cette thématique ont été déposés

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Profil du candidat recherché : (250 caractères espaces compris) Ecologie microbienne, Bioinformatique, PCR quantitative Avis du directeur d’unité : il sera donné séparément en même temps que les sujets de son unité qu’il transmettra à l’école doctorale. Quelques précisions importantes: 1 Le directeur de thèse doit être HDR et rattaché à l’ED 227. Le sujet sera refusé s’il encadre déjà 2,5 thèses à la date d’examen du sujet 2 Problématique, objectifs, déroulement du travail 3 Importance du sujet pour l’avancement des connaissances, équipes éventuellement en compétition, situation nationale et internationale de l’unité sur cette problématique, caractère innovant 4 La soutenance est conditionnée à l’existence d’un article publié ou accepté et un soumis 5 Notamment, si le sujet comporte une grosse part de risque ou d’imprévu (caractère très innovant, dépendance à l’obtention de matériels particuliers,…) 6 Le doctorant est un collaborateur salarié, en apprentissage de la recherche par la recherche ; il intègre une équipe pour la durée de son contrat et seulement celle-ci. Il doit, à la fois, recevoir une formation et avoir une autonomie favorisant créativité, inventivité et innovation. Aucune autre mission que celles qui sont prévues dans son contrat et dans une éventuelle mission doctorale complémentaire ne peut lui être confiée. Une quatrième inscription reste possible mais est dérogatoire et soumise à financement. Il convient alors de prendre contact avec la direction de l’ED au plus tard vers le milieu de la troisième année. S’il s’agit d’un simple délai pour soutenance, celle-ci doit s’effectuer avant le premier janvier de la quatrième année. 7 Indiquer les références, comprenant le titre in extenso, d’un maximum de trois publications récentes en rapport avec le sujet pour chacune des personnes impliquées dans l’encadrement scientifique de la thèse.