Mots-Clés

metabarcoding,NGS,ADNe,pollinisateurs

Description

                                                            Offre de stage Bioinformatique M1

Durée du Stage :  6 ou 8 semaines (non rémunéré)

Responsables : Anaïs Marquisseau (Unité INRAE DYNAFOR/INP-ENSAT)

            Magalie Pichon (Unité INRAE DYNAFOR/INP-ENSAT)

            Christophe Klopp (Unité MIAT)

Evaluation des approches de metabarcoding pour un suivi des pollinisateurs sauvages dans un contexte de réduction d’usages des pesticides

Contexte :

Les techniques de séquençage haut débit (NGS : Next Generation Sequencing) ont permis depuis quelques années de faire un saut méthodologique important pour suivre les communautés d’insectes de manière rapide et à grande échelle. En effet le metabarcoding offre la possibilité d’identifier simultanément toutes les espèces présentes dans un même piège. Cependant selon les méthodes de piégeage, les protocoles utilisés ou les groupes d’insectes étudiés, des résultats variables et parfois contradictoires ont été obtenus.

Dans le cadre de ce projet nous nous proposons d’évaluer le potentiel du metabarcoding pour suivre les pollinisateurs sauvages dans un contexte de réduction d’usage des pesticides. Au cours de l’année 2024, nous avons piégé des insectes à l’aide de bols colorés remplis d’eau et de détergent dans 17 parcelles conduites soit en agriculture conventionnelle, soit en agriculture biologique.

Nous avons choisi de barcoder les abeilles sauvages et les syrphes collectés avec les marqueurs CO1 et 16S. Deux pattes de chaque insecte ont été prélevées, l’une servira au barcoding de chaque abeille ou syrphe, l’autre au metabarcoding de pattes en mélange provenant des différents bols. Les ADNs ont également été extraits à partir des liquides de piégeage des bols colorés et des liquides de stockage des insectes capturés (ADNe). Le séquençage Aviti des échantillons sera réalisé sur la plateforme GetPlage Toulousaine en Décembre 2024.

Objectifs du stage :

L’étudiant participera à l‘analyse bioinformatique des 3 jeux de données issues du séquençage Aviti pour répondre aux objectifs suivants :  

1/ Déterminer à quelle espèce appartient chaque individu barcodé (Barcoding à partir d’une patte)

2/ Evaluer la résolution taxonomique des marqueurs CO1 et 16S dans les mélanges de pattes provenant des différents bols de collecte

      3/ Détecter les traces (soies, fèces etc .. ) laissées par les insectes dans les liquides de piégeage et de stockage

Activités et methodologies proposées

Interrogation de bases de données mondiales et locales par Blast

Utilisation du pipeline FROGS (sur Galaxy ou en ligne de commande) ou création d’une pipeline pour l’analyse de données bioinformatiques

Evaluation de différents outils bioinformatiques et ajustement des paramètres/filtres pour la détection de traces en milieu liquide

Profil souhaité :

Fort d’une formation en bio-informatique, l’étudiant.e sera amené.e à concevoir un pipeline d’analyse de données issues de séquençage haut débit

Autonomie et esprit d’initiative

Compétence en manipulation de données sous R/Python et Linux

Maitrise de l’anglais

Intérêt pour les technologies de séquençage haut débit, la taxonomie et l’entomologie

Lieu du stage :

INRAE CASTANET. Unité Dynafor

Bibliographie :

Marquisseau A, Canale‐Tabet K, Labarthe E, Pascal G, Klopp C, Pornon A, Escaravage N, Rudelle R, Vignal A, Ouin A, Ollivier M Pichon M. Building a reliable 16S mini barcode library of wild bees from Occitania, South-West of France. Submitted in Biodiversity Data Journal

Mathon L, Valentini A, Guérin PE, Normandeau E, Noel C, Lionnet C, Boulanger E, Thuiller W, Bernatchez L, Mouillot D, Dejean T, Manel S. Benchmarking bioinformatic tools for fast and accurate eDNA metabarcoding species identification. Mol Ecol Resour. 2021 Oct;21(7):2565-2579. doi: 10.1111/1755-0998.13430. Epub 2021 Jun 14. PMID: 34002951.

Herrera-Mesías, Fernanda & Bause, Christopher & Ogan, Sophie & Burger, Hannah & Ayasse, Manfred & Weigand, Alexander & Eltz, Thomas. (2022). Double-blind validation of alternative wild bee identification techniques: DNA metabarcoding and in vivo determination in the field. Journal of Hymenoptera Research. 93. 189-214. 10.3897/jhr.93.86723.