L'Agence nationale de la recherche Des projets pour la science

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Modalités de soumission 2014

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Appel à projets générique 2018 - AAPG2018

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  • Groundwater ARENA Analyse de la résilience des nouvelles formes d'agricultures irriguées à partir des eaux souterraines au Maghreb

    Analyse de la vulnérabilité et de la capacité d’adaptation des nouvelles formes d’agricultures irriguées à partir des eaux souterraines au Maghreb
    Plus de 10% de la production alimentaire mondiale repose sur des ressources souterraines surexploitées par des millions d’agriculteurs. Ce projet analysera la vulnérabilité des agricultures basées sur ces eaux souterraines face aux changements environnementaux, économiques et sociaux, et développera des méthodes pour améliorer la gouvernance des territoires ruraux concernés par ces agricultures.

    Décrypter la nouvelle « groundwater economy » et développer des méthodes pour anticiper individuellement et collectivement la crise imminente des territoires concernés.
    A l’échelle mondiale, un tiers des superficies irriguées pour l’agriculture (113 millions d’hectares) est basé sur l’exploitation des ressources souterraines, grâce à un développement fulgurant de puits et forages (par exemple en Inde, on est passé de 87 000 en 1950 à 25 millions de forages aujourd’hui), générant plus de 210 milliards $ de valeur ajoutée. L’investissement est consenti par des agriculteurs individuels, ou en petits collectifs. Deux problèmes majeurs sont apparus depuis une vingtaine d’années par rapport à cette « groundwater economy » (Shah, 2009) : 1) une crise imminente de ces agricultures basées sur l’exploitation des eaux souterraines à cause de fortes baisses des niveaux piézométriques (0.5-5 m/an) et une dégradation de la qualité des eaux souterraines, 2) un problème de gouvernance, d’une part par le manque de légitimité des Etats à intervenir, les investissements étant d’ordre privée, et d’autre part par la nature atomistique de l’exploitation des eaux souterraines. L’objectif du projet est d’analyser les facteurs perturbateurs qui peuvent impacter négativement les capacités des systèmes aquifères ainsi que les sociétés et les territoires dont la richesse dépend de ces eaux souterraines, et de co-construire avec les différents acteurs de possibles adaptations aux changements environnementaux, économiques et sociaux. Nous allons également analyser les possibilités d’une mise en politique de ces problématiques dans un but de renforcement de l’action publique dans la gouvernance de la « groundwater economy ».



  • Algo-H2 Optimisations génétiques, métaboliques, et procédé de la photobioproduction d’hydrogène par la microalgue verte Chlamydomonas reinhardtii

    Vers la production d’hydrogène par voie biologique photosynthétique issu de microalgues
    Une des particularités de l’hydrogène en tant que vecteur énergétique « propre » du futur est que plusieurs filières de production peuvent être envisagées. Dans ce contexte, les micro-organismes photosynthétiques ouvrent des perspectives intéressantes, de par la capacité de certaines espèces à décomposer l’eau par leur appareil photosynthétique et à utiliser les électrons et les protons produits pour former de l’hydrogène

    Objectifs et originalité
    L’objectif du projet est d’étudier la production d’hydrogène par voie biologique photosynthétique en choisissant comme organisme modèle Chlamydomonas reinhardtii, connue pour produire de l’hydrogène grâce à une enzyme Fe-hydrogénase à forte activité. Cette microalgue présente naturellement dans le sol, et cultivable aisément en photobioréacteur en culture libre, a été très étudiée aux niveaux physiologique et génétique. Le séquençage récent de son génome et l’existence de nombreux outils génétiques, ouvrent des perspectives d’optimisation biotechnologique sans égal.
    L’originalité du projet est de combiner expérimentations en conditions contrôlées, tout en abordant simultanément les voies principales d’optimisation de la production d’hydrogène par une approche expérimentale et théorique multiéchelle.



  • Aflafree Maîtrise du risque AFB1 pour une filière maïs durable

    Limitation de la production de l’Aflatoxine B1 (AFB1) chez Aspergillus flavus grâce à l’utilisation de bactéries filamenteuses. Application sur le maïs.
    La présence de mycotoxines dans les filières alimentaires est liée au développement de moisissures. Dans ce sens, la limitation de l’application d’antifongiques chimiques à l’horizon 2018 va poser un souci. Le projet propose de trouver un moyen de lutte biologique, à appliquer au champ contre la production d’AFB1 sur le maïs, qui repose sur l’utilisation de bactéries du sol.

    Recherche d’un moyen de lutte biologique contre la production d’Aflatoxine B1 sur le maïs
    L'AFB1, seule mycotoxine classée cancérogène pour l'homme, contamine les céréales et pose des problèmes pour l'industrie alimentaire. Il est donc crucial de minimiser cette contamination fongique. Le projet propose de trouver un moyen de lutte biologique, à appliquer au champ, qui repose sur l’utilisation de bactéries du sol en tant qu’alternative pour réduire les intrants chimiques. Ce moyen de lutte biologique se focalise sur la réduction de la production d'AFB1. Le meilleur couple bactérie-variété de maïs sera validé en serre. La formule choisie sera appliquée à différents stades physiologiques du maïs tout en s’assurant de la qualité sanitaire du produit fini. Il sera aussi nécessaire de prendre en compte les possibilités techniques disponibles sur le terrain pour traiter les cultures et plus tard les grains. Des capteurs enregistrant les variations de Température (T°C) et d’Activité de l’eau (Aw) lors du stockage du grain de maïs, seront modifiés pour être utilisés afin de suivre l'évolution de ces 2 paramètres environnementaux juste autour du plant de maïs en serre et plus tard sur le terrain.
    Les résultats de ce projet seront transmis aux agriculteurs et à la filière maïs sous forme de Bonnes Pratiques Agricoles, accompagnées de conseils d’utilisation lors de la conservation des grains et lors de la transformation des produits. Dans l'esprit du développement durable, tous les résultats de ce projet seront transférés aux différents acteurs de la filière maïs sous la forme d'outils décisionnels pour réduire les risques sanitaires et les intrants chimiques tout en leur montrant que le moyen de lutte est économiquement viable. La gouvernance sera établie par la création de cartes de contrôle, regroupant indicateurs et actions correctives. Tout cela aidera à éviter les situations de crise.



  • MICRO-SPY Intérêt des microparticules circulantes pour la prédiction de l’hypertension portale cliniquement significative

    Intérêt des microparticules circulantes pour estimer l’hypertension portale
    Nos résultats préliminaires montrent que les taux plasmatiques des microparticules d’origine leuco-endothéliale et hépatocytaire sont augmentés chez les malades atteints de cirrhose et que ces microparticules induisent une dilatation des vaisseaux que l'on sait contribuer à l'hypertension portale.

    Les taux circulants de microparticules peuvent-ils estimer la pression porte ?
    «La cirrhose touche 130'000 à 214'000 personnes en France. L’hypertension portale est une conséquence fréquente de la cirrhose et contribue fortement aux complications et à la mortalité de cette maladie. La mesure du gradient de pression hépatique est une manière fiable de mesurer la pression dans la veine porte. Cependant, cette mesure est invasive et disponible seulement dans des centres experts. Il est donc nécessaire de développer des méthodes non invasives de mesure de l’hypertension portale.
    Les microparticules sont des vésicules présentes dans l’espace extracellulaire. Nous avons obtenu des résultats montrant que les taux plasmatiques des microparticules d’origine leuco-endothéliale et hépatocytaire sont augmentés chez les malades atteints de cirrhose et que ces microparticules induisent une dilatation des vaisseaux que l'on sait être un des mécanismes de l'hypertension portale.
    Nous proposons ici d’établir une analyse de routine des taux circulants des microparticules dans la cirrhose.«



  • ClosNEC Clostridium et physiopathologie de l'entérocolite ulcéronécrosante du prématuré: approches clinique et moléculaire

    Clostridium et physiopathologie de l’entérocolite ulcéronécrosante du prématuré
    Les données de la litérature indiquent que les bactéries du genre Clostridium peuvent être impliquées dans l'étiologie de l’entérocolite ulcéronécrosante du prématuré. Ce projet vise à vérifier cette hypothèse en alliant études clinique et fondamentale

    Entérocolite ulcéronécrosante du prématuré : biomarqueurs de pathogénicité
    L’entérocolite ulcéronécrosante (ECUN) est une pathologie digestive touchant les prématurés avec une morbi-mortalité élevée. Si sa physiopathologie reste mal connue, la colonisation intestinale bactérienne du prématuré est un facteur de risque. L’implication bactérienne dans l’ECUN repose sur la fermentation du lactose non digéré dans l’intestin grêle par les bactéries coliques conduisant à une hyper-production de métabolites impliqués dans la genèse des lésions. Les signes cliniques de l’ECUN sont cohérents avec une étiologie clostridienne. Ces bactérie, fréquement isolés à partir d’échantillons provenant de cas d’ECUN, provoquent en modèle animal de l'ECUN des lésions digestives reliées à l’hyperproduction d’acide butyrique, produit de fermentation du lactose. Notre objectif est de démontrer l’implication biologique des clostridies dans l’étiologie de l’ECUN en comparant le microbiote des prématurés ayant ou non developpé une ECUN et de rechercher des biomarqueurs de pathogénicité



  • TaMaDi Dilemme du Fabricant de Tables

    TaMaDi: Le Dilemme du Fabricant de Tables
    Résoudre le Dilemme du Fabricant de Tables pour obtenir des fonctions plus précises.

    Objectifs généraux du projet
    En arithmétique virgule flottante (VF), avoir des opérations complètement spécifiées est une exigence-clé, si on veut développer du logiciel portable au comportement prévisible. Depuis 1985, les quatre opérations arithmétiques sont spécifiées (elles doivent être correctement arrondies: le système doit renvoyer le nombre VF le plus proche du résultat exact). Ce n'est pas tout-à-fait le cas pour les fonctions mathématiques de base : la même fonction pourra renvoyer des résultats significativement différents suivant l'environnement, avec 2 conséquences pour les logiciels utilisant ces fonctions:
    • il est presque impossible d'estimer leur précision,
    • leur portabilité est délicate à garantir.
    Ce manque de spécification est dû à un problème appelé le Dilemme du fabricant de tables. Pour calculer f(x) dans un format donné, on calcule une approximation de f(x) dans un plus grand format, qu'on arrondit au nombre VF le plus proche. Le problème est: quelle doit être la précision de l'approximation pour que le résultat obtenu soit toujours égal à f(x) arrondi au plus proche nombre VF? Pour résoudre ce problème, on doit déterminer, pour chaque format et fonction considérés quel est le point le plus dur à arrondir (HR-point), i.e., le nombre VF tel que f(x) est le plus proche du milieu de 2 nombres VF consécutifs. La manière naïve de résoudre ce problème (recherche exhaustive) est impraticable. Ce projet visait à fournir:
    • pour les formats et fonctions les plus courants, des tables de HR-points, avec des preuves de leur correction,
    • du code open-source permettant de trouver les HR-points pour d'autres formats et fonctions.

    Obtenir ces points permet de construire des bibliothèques de fonctions très efficaces, permettant une spécification complète des fonctions usuelles en arithmétique VF, avec des conséquences à terme sur la portabilité et la qualité des logiciels numériques.



  • ADA-SPODO Déterminisme moléculaire de l’adaptation écologique et de la spéciation chez deux variants du lépidoptère Spodoptera frugiperda

    Qu’est-ce qui fait d’un insecte un ravageur des cultures et comment de nouvelles espèces de ravageurs peuvent-elles apparaître ?
    Alors qu’une crise alimentaire mondiale menace, 20% des récoltes mondiales sont dévorées par les insectes. Une meilleure connaissance des génomes des insectes ravageurs des cultures, ainsi que de la capacité de ces insectes à s’adapter à de nouvelles plantes hôtes et à se diversifier pourrait permettre l’élaboration de nouvelles méthodes de protection des plantes.

    Spéciation, adaptation et génomes, transcriptome, épigénomes
    L’apparition de nouvelles espèces est un phénomène progressif au cours duquel deux populations d’une même espèce vont accumuler des différences génétiques et perdre la capacité à se croiser entre elles. L’adaptation à l’environnement, notamment à la plante hôte pour les insectes phytophages peut conduire à la formation de nouvelles espèces,
    Notre modèle d’étude, le lépidoptère Spodoptera frugiperda, est un ravageur des cultures. Il existe sous la forme de deux variants, l’un surtout associé au maïs, l’autre au riz. Les deux variants se côtoient dans les mêmes régions et sont indiscernables morphologiquement. Le premier but du projet est de savoir si les variants correspondent à deux espèces différentes ou à une seule.
    Nous cherchons donc à savoir s’ils se croisent entre eux au laboratoire, mais aussi dans la nature. D’autre part nous voulons savoir s’ils ont accumulé des différences génétiques (mutations, réarrangements, différences dans les éléments transposables ou ET).
    Notre second but est d’identifier les gènes impliqués dans l’adaptation à la plante hôte et de savoir comment l’expression de ces gènes est régulée sur une plante ou l’autre. Certains gènes sont-ils allumés (exprimés) sur une des plantes et éteints (non exprimés) sur l’autre ? La capacité d’un organisme vivant à allumer ou à éteindre certains gènes constitue « la régulation de l’expression des gènes ». Elle fait intervenir des protéines et des modifications de l’ADN ou des protéines associées.
    Enfin nous voulons déterminer si la plante hôte a eu un rôle dans l’apparition des deux variants, ou s’ils ont divergé avant l’arrivée des plantes cultivées riz et maïs.
    Ce projet regroupe les compétences de quatre laboratoires, DGIMI pour la partie génomique de l’adaptation à la plante et sa régulation, CBGP pour la partie phylogénétique et structure des populations naturelles, l’INRIA Rennes pour l’analyse comparée des génomes, l’URGI pour l’analyse comparée des ET.



  • NoStressWall NOuvelles informations sur l’effet d’un STRESS hydrique sur la PAROI cellulaire

    L'impacte de la secheresse sur matériel végétal pour biocraburants et composites
    Ce projet vise à approfondir nos connaissances sur i) le rôle de la paroi cellulaire dans l'adaptation des plantes à un stress hydrique et ii) l'impacte du stress sur la structure pariétale étroitement liée à la qualité des fibres/biomasse utilisées pour composites, textiles et biocarburants.

    L'effet du stress hydrique sur la paroi cellulaire et les stratégies adaptatives
    Le stress hydrique impacte négativement la croissance des plantes et modifie la qualité des produits. Dans le contexte du changement climatique planétaire, il devient nécessaire d'améliorer notre compréhension des stratégies adaptatives des plantes. En particulier, nous voulons préciser le rôle de la paroi cellulaire dans cette adaptation et d'évaluer les effets d'un stress hydrique sur la mise en place de la paroi. Ceci est un enjeu industriel majeur car la paroi est utilisée sous forme de fibres dans les textiles et matériaux composites et constitue également la biomasse lignocellulosique transformée en biocarburant. Cependant, nos connaissances des modifications de structure (et donc de qualité) de la paroi restent limitées. Ce projet vise la production des données complètes via des analyses à grande échelle dans deux espèces d'intérêt industriel: le lin (fibres cellulosiques utilisées pour textiles/composites) et Brachypodium comme espèce modèle des graminées (biocarburants).



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