Depuis plusieurs années, des projets d'intégration de données omiques se sont développés, notamment avec objectif de participer à la description fine de caractères complexes d'intérêt socio-économique. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse est de combiner différentes données omiques hétérogènes afin de mieux décrire et comprendre le dernier tiers de gestation chez le porc, période influençant la mortinatalité porcine. Durant cette thèse, nous avons identifié les bases moléculaires et cellulaires sous-jacentes de la fin de gestation, en particulier au niveau du muscle squelettique. Ce tissu est en effet déterminant à la naissance car impliqué dans l'efficacité de plusieurs fonctions physiologiques comme la thermorégulation et la capacité à se déplacer. Au niveau du plan expérimental, les tissus analysés proviennent de foetus prélevés à 90 et 110 jours de gestation (naissance à 114 jours), issus de deux lignées extrêmes pour la mortalité à la naissance, Large White et Meishan, et des deux croisements réciproques. Au travers l'application de plusieurs études statistiques et computationnelles (analyses multidimensionnelles, inférence de réseaux, clustering et intégration de données), nous avons montré l'existence de mécanismes biologiques régulant la maturité musculaire chez les porcelets, mais également chez d'autres espèces d'intérêt agronomique (bovin et mouton). Quelques gènes et protéines ont été identifiées comme étant fortement liées à la mise en place du métabolisme énergétique musculaire durant le dernier tiers de gestation. Les porcelets ayant une immaturité du métabolisme musculaire seraient sujets à un plus fort risque de mortalité à la naissance. Un second volet de cette thèse concerne l'imputation de données manquantes (tout un groupe de variables pour un individu) dans les méthodes d'analyses multidimensionnelles, comme l'analyse factorielle multiple (AFM) (ou multiple factor analysis (MFA)). Dans notre contexte, l'AFM fut particulièrement intéressante pour l'intégration de données d'un ensemble d'individus sur différents tissus (deux ou plus). Afin de conserver ces individus manquants pour tout un groupe de variables, nous avons développé une méthode, appelée MI-MFA (multiple imputation - MFA), permettant l'estimation des composantes de l'AFM pour ces individus manquants.

The thesis titled "Biology, seed characteristics and growth establishment of common comfrey (Symphytum officinale L.)" dealt with the evaluation methods of reproduction comfrey and evaluation of the impact of environmental conditions to the grow of comfrey. Further it dealt with germination tests and their statistical evaluation while respecting the specific work with seeds. They were evaluated seed characteristics, which are reflected in the growth of these plants arising both in soil and in a laboratory environment. Literary part gave information about biology, characteristics, morphology, prevention and regulation of comfrey even more its cultivation, nutrition of the grassland and seed characteristics, germination and dormancy. In the final section of work was monitored coverage, botanical images, representation of herbaceous species growing near comfrey. The study also discussed vernalization, size of comfrey leaves, growth and development depending on the content of nutrients (soil fertility) and water in the soil and on the number of cuts to its growth. There were designed a suitable ways of reproduction and growing of comfrey.

L’environnement façonne la physiologie, la morphologie et le comportement des organismes par l’entremise de processus écologiques et évolutifs complexes et multidimensionnels. Le succès reproducteur des animaux est déterminé par la valeur adaptative d’un phénotype dans un environnement en modification constante selon une échelle temporelle d’une à plusieurs générations. De plus, les phénotypes sont façonnés par l’environnement, ce qui entraine des modifications adaptatives des stratégies de reproduction tout en imposant des contraintes. Dans cette thèse, considérant des punaises et leurs parasitoïdes comme organismes modèles, j’ai investigué comment plusieurs types de plasticité peuvent interagir pour influencer la valeur adaptative, et comment la plasticité des stratégies de reproduction répond à plusieurs composantes des changements environnementaux (qualité de l’hôte, radiation ultraviolette, température, invasion biologique). Premièrement, j’ai comparé la réponse comportementale et de traits d’histoire de vie à la variation de taille corporelle chez le parasitoïde Telenomus podisi Ashmead (Hymenoptera : Platygastridae), démontrant que les normes de réaction des comportements étaient plus souvent positives que celles des traits d’histoires de vie. Ensuite, j’ai démontré que la punaise prédatrice Podisus maculiventris Say (Hemiptera : Pentatomidae) peut contrôler la couleur de ses œufs, et que la pigmentation des œufs protège les embryons du rayonnement ultraviolet; une composante d’une stratégie complexe de ponte qui a évoluée en réponse à une multitude de facteurs environnementaux. Puis, j’ai testé comment le stress thermique affectait la dynamique de la mémoire du parasitoïde Trissolcus basalis (Wollaston) (Hymenoptera : Platygastridae) lors de l’apprentissage de la fiabilité des traces chimiques laissées par son hôte. Ces expériences ont révélé que des températures hautes et basses prévenaient l’oubli, affectant ainsi l’allocation du temps passé par les parasitoïdes dans des agrégats d’hôtes contenant des traces chimiques. J’ai aussi développé un cadre théorique général pour classifier les effets de la température sur l’ensemble des aspects comportementaux des ectothermes, distinguant les contraintes des adaptations. Finalement, j’ai testé l’habileté d’un parasitoïde indigène (T. podisi) à exploiter les œufs d’un nouveau ravageur invasif en agriculture, Halyomorpha halys Stål (Hemiptera : Pentatomidae). Les résultats ont montré que T. podisi attaque les œufs de H. halys, mais qu’il ne peut s’y développer, indiquant que le ravageur invasif s’avère un « piège évolutif » pour ce parasitoïde. Cela pourrait indirectement bénéficier aux espèces indigènes de punaises en agissant comme un puits écologique de ressources (œufs) et de temps pour le parasitoïde. Ces résultats ont des implications importantes sur la réponse des insectes, incluant ceux impliqués dans les programmes de lutte biologique, face aux changements environnementaux. / The environment shapes the physiology, morphology, and behaviour of organisms through complex, multidimensional ecological and evolutionary processes. The reproductive success of individual animals is determined by how well their phenotype is suited to an environment that is constantly changing over single and multi-generational time scales. At the same time, phenotypes are shaped by the environment, which triggers adaptive modifications of animal reproductive strategies while also imposing important constraints. In this thesis, using stink bugs and their parasitoids as model organisms, I considered how several types of plasticity can interact to influence biological fitness, and how plasticity in reproductive strategies responds to several important components of environmental change (host quality, ultraviolet radiation, temperature, biological invasions). Firstly, I compared the response of behavioural and life history traits to body size variation in the parasitoid Telenomus podisi Ashmead (Hymenoptera: Platygastridae), finding that reaction norms of behavioural traits more often had positive slopes than life history traits. Next, I found that the predatory stink bug Podisus maculiventris Say (Hemiptera: Pentatomidae) can selectively control the colouration of its eggs. Egg pigmentation in this species protects embryos against ultraviolet radiation as part of a complex oviposition strategy that evolved in response to a suite of environmental factors. Then, I tested how thermal stress affects the memory dynamics of the parasitoid Trissolcus basalis (Wollaston) (Hymenoptera: Platygastridae) learning the reliability of chemical traces left by its host. These experiments revealed that both high and low stressful temperatures prevented forgetting, affecting the time allocation of parasitoids on patches of host chemical traces. I also developed a general framework to classify temperature’s effects on all aspects of ectotherm behaviour, distinguishing constraints from adaptive behavioural adjustments. Finally, I tested the ability of an indigenous parasitoid (T. podisi) to attack the eggs of a new invasive pest of agriculture, Halyomorpha halys Stål (Hemiptera: Pentatomidae). The results showed that T. podisi attacks the eggs of H. halys but cannot develop, demonstrating that the invasive pest is an “evolutionary trap” for indigenous parasitoids, which could indirectly benefit native stink bug species by acting as an egg and time sink for the parasitoid. These findings have important implications for how insects, including those involved in biological control programs, respond to environmental change.

Les gènes des doigts WIP-zinc provenaient de l'établissement de l'évolution rapide du clade Viridiplantae de bryophytes et ptéridophytes. Depuis les bryophytes ancestrales des premières plantes terrestres deux clades principaux ont evolveld, basé sur notre analyse cladistique de la partie C-terminale des WIP. Le thème commun et le caractère démontré par les protéines à doigts de zinc AtWIP sont mis en évidence par leurs découvertes dans des rôles régulateurs de croissance et de développement orgue. Cependant, la protéine moléculaire interagissant partenaires et les mécanismes par lesquels les fonctions de WIP sont orchestrés restent encore inconnues. Ici, nous montrons les interactions entre protéines moléculaires et des modes de localisation sub-cellulaire de CmWIP1 et ses interacteurs pour élucider son rôle de régulateur dans le sexe détermination Cucumis melo fleurs. Sur la base des interactions levures deux écran hybride de protéine-protéine de la banque d'ADNc de melon généré, nous déclarons que la protéine interagit physiquement CmWIP1 très fortement avec CmbZIP et CmLHP1. Aussi interaction n'a été observée avec le complexe CKII en C. melo qui se compose de CmCKIIα, CmCKIIβ1 et CmCKIIβ2 sous-unités. Approches de génétique inverse ont été utilisées pour tenter de valider fonctionnellement les interacteurs clés in planta. Le passage d'homme à fleurs femelles en traits gynoïques résultats de répression épigénétique de l'expression d'un facteur de doigt de zinc de type de transcription, CmWIP1 situé au niveau des loci g dans Cucumis melo. Lorsqu'elle est exprimée, CmWIP1 est responsable de l'avortement carpien entraînant simples fleurs mâles sexués d'une origine bisexuel initial. La surexpression de CmWIP1 (sous promoteur 35SCaMV) chez Arabidopsis thaliana a donné lieu à des plantes présentant un retard de croissance global du-et-dessus des parties sous-sol plantes, feuilles dentelées vrais, des anomalies de croissance floraux et sillique ainsi que médiocre rendement des semences. 35S: CmWIP1 lignées d'insertion développés ont été surveillés en permanence et phénotypées sur T1 à T4 générations pour la stabilité de la dentelure phénotype feuilles. Fait intéressant, deux autres lignes sur-expression portant AtWIP1 et AtWIP2 causés dentelures des feuilles semblables à celles de CmWIP1 surexpression tout sous promoteurs 35SCaMV. Deux lignées stables homozygote pour 35S: CmWIP1 insertion ont été sélectionnés à la génération T4 et muté à 0,3% EMS. Un millier de vracs lignées familiales m2 (5 plants par vrac) ont été examinés pour les personnes réversion avec des feuilles non dentelée et taux de croissance restaurés. Écrans stade végétatif révélé deux révertants putatifs et 7% albinos. Les écrans suivants pour révertants ont été réalisées à des stades de reproduction et également pour les essais de la longueur des racines primaires ont été réalisées afin de valider révertants putatifs. Révertants putatifs familles ont encore été validés en tant que candidats pour la cartographie suppresseur par séquençage Sanger de la 35S :: CmWIP1 insertion par le dépistage de la séquence des mutations qui pourraient être la mutation causale. / The WIP-zinc finger genes originated from the early evolutionary establishment of the Viridiplantae clade from bryophytes and pteridophytes. From the ancestral bryophytes the first terrestrial plants two main clades have evolveld, based on our cladistic analysis of the C-terminal part of the WIPs. From the in silico analysis, CmWIP1 encodes are largely bi-partite protein in nature with the N-terminal acquired for protein-protein interactions whilst the C-terminal part is possibly mainly for DNA binding and some unknown processes involved in chromatin modulation/regulation (the presence of POST-SET domains). The common theme and character demonstrated by the AtWIP-Zinc finger proteins are highlighted by their discoveries in regulatory roles of organ growth and development. However, the molecular protein interacting partners and mechanisms by which the WIP functions are orchestrated still remain unknown. Here we show molecular protein interactions and sub-cellular localization patterns of CmWIP1 and its interactors to elucidate its regulatory role in the sex determination Cucumis melo flowers. Based on the protein-protein interactions yeast two hybrid screen of the melon cDNA library generated, we report that CmWIP1 protein physically interacts very strongly with CmbZIP and CmLHP1. Also interactions were observed with the CKII complex in C. melo which is made up of CmCKIIα, CmCKIIβ1 and CmCKIIβ2 subunits. CmWIP1 also interacts with CmTHF1 and CmPTR. Reverse genetic approaches were utilized in attempts to functionally validate the key interactors in planta. The transition from male to female flowers in gynoecious lines results from epigenetic repression of the expression of a zinc finger type transcription factor, CmWIP1 located at the g loci in Cucumis melo. When expressed, CmWIP1 is responsible for carpel abortion resulting in single sexed male flowers from an initial bisexual origin. Over-expression of CmWIP1 (under 35SCaMV promoter) in Arabidopsis thaliana resulted in plants with overall growth retardation of above- and under-ground plant parts, serrated true leaves, floral and sillique growth abnormalities as well as poor seed yield. 35S:CmWIP1 insertion lines developed were continuously monitored and phenotyped over T1 to T4 generations for stability of the leaf serration phenotype. Interestingly, two other over-expression lines carrying AtWIP1 and AtWIP2 caused leaf serrations similar to that of CmWIP1 overexpression all under 35SCaMV promoters. Two stable lines homozygote for 35S:CmWIP1 insertion were selected at the T4 generation and mutagenized with 0.3 % EMS. A thousand bulks of M2 family lines (5 plants per bulk) were screened for revertant individuals with unserrated leaves and restored growth rates. Vegetative stage screens revealed both putative revertants and 7 % albinos. Subsequent screens for revertants were carried out at the reproductive stages and also for primary root length assays were carried out to validate putative revertants. Putative revertants families were further validated as candidates for suppressor mapping via Sanger sequencing of the 35S::CmWIP1 insert by screening of the sequence for mutations which could be the causative mutation.

Le cholestérol, élément nutritif indispensable mais toxique en excès, est naturellement converti en oxystérols. Les LXRs (Liver X Receptor) α et β sont les récepteurs nucléaires des oxystérols ayant un rôle hypocholestérolémiant et contrôlant plusieurs fonctions physiologiques. Notre but a été d'étudier leur rôle dans la reproduction chez la femelle. Dans l'ovaire, l'induction de l'ovulation chez des souris lxrα;β-/- provoque une hyperstimulation ovarienne (OHSS), caractérisée par une augmentation de la masse, des troubles vasculaires et de la sensibilité hormonale. Les LXRs contrôlent de plus l'oestradiolémie. Au niveau utérin, nous montrons un rôle spécifique de LXRβ. Les souris lxrβ-/- présentent une séquestration anormale d'esters de cholestérol dans les myocytes associée à un défaut de contractilité utérine. Cette étude montre l'importance des LXRs dans la reproduction chez la femelle et permettra de comprendre le lien entre déséquilibre alimentaire et troubles de la fertilité.

L'étude des mécanismes endocriniens est particulièrement intéressante du fait du rôle majeur des hormones dans la régulation des interactions entre la physiologie d'un organisme, son comportement, et les modifications de son environnement. Cette thèse s'est intéressée aux relations entre le statut hormonal, les performances de reproduction et le succès reproducteur d'un oiseau marin longévif, le manchot Adélie Pygoscelis adeliae, dans un contexte environnemental soumis à des changements. Le statut endocrinien de manchots mâles a été manipulé en utilisant des implants dégradables sous-cutanés diffusant l'hormone d'intérêt ou un inhibiteur de sa sécrétion. Les effets d'une modification des niveaux d'hormones sur l'investissement parental pendant l'incubation ont été mesurés à l'aide d'observations directes et d'oeufsfactices enregistrant les paramètres d'incubation. Les niveaux de corticostérone - hormone dite de stress, de prolactine - hormone des soins parentaux, et de testostérone - hormone liée aux comportements sexuels et à l'agressivité, ont été manipulés. Les effets d'une augmentation des niveaux de corticostérone sur les performances et le succès reproducteur pendant la période de l'élevage des poussins ont également été mesurés. Enfin, les conséquences d'une légère élévation des niveaux de corticostérone pendant l'ensemble de la saison de reproduction en termes de comportement et de succès reproducteur ont été examinées. Une augmentation des niveaux de corticostérone a globalement diminué les performances et le succès de reproduction. D'autre part, une modification des niveaux de prolactine ou de testostérone a affecté la durée etles paramètres d'incubation, suggérant une implication de ces deux hormones dans le contrôle de la phénologie de la reproduction. Les résultats présentés dans cette thèse mettent l'accent sur le fait que la relation entre statut endocrinien et performances de reproduction est dose, état et contexte dépendante. Nos résultats illustrent le rôle majeur des hormones étudiées dans la régulation de l'effort reproducteur, et soulignent également l'importance de considérer les interactions entre les organismes et leur environnement.