Le développement et la survie de l’embryon dépendent des nutriments fournis par les sécrétions utérines. Les objectifs de cette étude étaient de déterminer l’effet de la surovulation (SOV) sur la bactériologie et cytologie utérine et sur les paramètres biochimiques utérin et sérique et leurs effets sur le nombre d’embryons transférables (ET). Deux groupes de vaches Holstein (groupe I, non lactante, n=7 et groupe II, lactante, n=28) ont été respectivement induites en chaleur ou surovulées et ensuite inséminées. Au jour 7 du cycle œstral (J7) et lors du jour de la récolte (JR), un prélèvement individuel de sang et de liquide de lavage utérin a été fait pour l’analyse du statut bactériologique et cytologique de l’utérus et la mesure de la concentration de plusieurs paramètres biochimiques présélectionnés. Les embryons récoltés ont été évalués selon les critères de l’IETS. La SOV a donnée une moyenne de 7.39 ± 6.22 ovocytes/embryons dont 3.32 ± 4.81 ET. Il n’y avait pas de variation significative de la bactériologie et cytologie utérine des deux groupes entre J7 et JR. La concentration sérique de l’urée (P=0.0001), d’E2 (P=0.006); la concentration utérine du Glu (P=0.002), de Ck (p=0.0007), de LDH (P <0.0001), de PT (P=0.004), de P4 (P=0.008), de PGFM (P<0.0001) du groupe I et la concentration sérique de P4 (P<0.0001), de PGFM (P<0.0001); la concentration utérine de LDH (P=0.002), de PGFM (P<0.0001) du groupe II ont été significativement élevées à JR qu’à J7. La concentration utérine et sérique de l’urée (P<0.0001 et P<0.0001), de LDH (P<0.0001 et P=0.008), la concentration sérique de P4 (P=0.0002) et la concentration utérine de PT (P=0.0003) à JR du groupe II étaient différente du groupe I. Il n’y avait pas d’association entre la bactériologie et cytologie utérine et le nombre d’ET. Cependant, le nombre d’ET a été positivement corrélé avec la concentration sérique d’IGF-1 à J7 (r=0.45; P=0.001) et la concentration sérique de P4 à JR (r=0.43; P<0.05) et négativement corrélé avec la concentration utérine et sérique de PGFM à la fois à J7 (r=-0.54; P<0.005 et r=-0.67; P<0.001) et à JR (r=-0.48; P<0.01 et r=-0.57; P<0.002). Ces résultats suggèrent que la SOV induit des changements au niveau sérique et utérin qui affectent le nombre d’ET récoltés. / The developing embryo is dependent on the nutrients provided by the oviduct and the uterine fluid. The objectives of this study were to determine the effect of SOV on uterine bacteriology and cytology, on serum and uterine biochemical parameters and consequently on the number of TE. Non-lactating (n=7) and lactating (n=28) Holstein cows were synchronized for estrus and superovulated respectively and were inseminated twice. Uterine bacteriology and cytology and various uterine and serum biochemical parameters were measured at day 7 of estrus cycle (D7, starting day of the SOV protocol) and at the designated day of embryo recovery (DER). Harvested embryos were evaluated according to IETS’s criteria. Superovulated cows produced an average of 7.39 ± 6.22 ova/embryos of which 3.32 ± 4.81 were TE. There were no significant variations of uterine bacteriology and cytology between D7 and DER within the two groups. Serum urea (P=0.0001), E2 (P=0.006); uterine Glu (P=0.002), Ck (P=0.0007), LDH (P<0.0001), TP (P=0.004), P4 (P=0.008), PGFM (P<0.0001) in group I and serum P4 (P<0.0001), PGFM (P<0.0001); uterine LDH (P=0.002), PGFM (P<0.0001) in group II were significantly higher at DER than at D7. At DER, group I was different to group II’ uterine and serum urea (P<0.0001 and P<0.0001), LDH (P<0.0001 and P=0.008), PGFM (P=0.002 and P=0.009), serum P4 (P=0.0002) and uterine TP (P=0.0003). There was no association between uterine bacteriology and cytology and the number of TE. However, TE was positively correlated with serum IGF-1 at D7 (r=0.45; P=0.001) and P4 at DER (r=0.43; P<0.05) and negatively correlated with both serum and uterine PGFM respectively at D7 (r=-0.54; P<0.005 and r=-0.67; P<0.001) and DER (r=-0.48; P<0.01 and r=-0.57; P<0.002). The present results infer that changes following SOV in both serum and uterine secretion may affect the number of TE.

Actuellement en France et aux Etats-Unis, seules 30 à 35 % des premières inséminations artificielles chez la vache Holstein aboutissent à un vêlage. Les échecs de gestation ont lieu le plus souvent au cours du développement embryonnaire (Non-Fécondation-Mortalité Embryonnaire Précoce (NF-MEP) entre 0 et 16 jours, Mortalité Embryonnaire Tardive (MET) entre 16 et 45 jours après insémination). Ces échecs précoces de gestation expliquent en grande partie les différences de fertilité observées en France entre la race Holstein et les autres races plus fertiles. Les facteurs de risque de l'interruption de la gestation sont multiples : liés à l'animal, à l'environnement et à la conduite de l'élevage. Trois facteurs cependant ont évolué au cours du temps pour les vaches Holstein : le potentiel génétique, les anomalies de reprise de la cyclicité après vêlage, le déficit énergétique en début de lactation. Notre objectif a été d'identifier l'influence de ces trois facteurs sur les échecs précoces de gestation après première insémination postpartum chez la vache de race Holstein. Le potentiel génétique a été associé à l'incidence de NF-MEP et de MET. Les phases lutéales prolongées sembleraient être à l'origine d'une augmentation d'incidence de MET. Le déficit énergétique a eu un effet sur la NF-MEP et sur la MET. L'effet du déficit énergétique postpartum sur la qualité des ovocytes au moment de la mise à la reproduction reste hypothétique. Notre travail sur les échecs précoces de gestation a permis de contribuer à fournir des outils d'amélioration de conduite d'élevage aux professionnels. / Currently, in France and the United States of America, only 30-35 % of first artificial inseminations in Holstein cows result in a calving. Pregnancy failure mainly occurs during embryonic development (fertilization failure - early embryonic mortality (FF-EEM) between D0 and D16 or late embryonic mortality (LEM) between D16 and D45 after insemination). Early pregnancy failure explains the majority of the differences in fertility between the Holstein breed and the other breeds in France, which are more fertile. There are numerous risk factors which cause pregnancy failure: animal, environmental and farm management factors. There are however, three factors which have been modified over time in Holstein cows: genetic merit, abnormal patterns of resumption of cyclicity and negative postpartum energy balance (NEB). Our objective was to identify the relationships between these three factors and early pregnancy failure after first postpartum insemination in Holstein dairy cows. Genetic merit was related to the incidence of FF-EEM and LEM. Prolonged luteal phases seemed to increase the incidence of LEM. The NEB was associated with FF-EEM and LEM. The impact of NEB on oocyte quality during the breeding period remains unclear. Our early pregnancy failure studies have helped to provide some tools to improve farm management.

Le développement et la survie de l’embryon dépendent des nutriments fournis par les sécrétions utérines. Les objectifs de cette étude étaient de déterminer l’effet de la surovulation (SOV) sur la bactériologie et cytologie utérine et sur les paramètres biochimiques utérin et sérique et leurs effets sur le nombre d’embryons transférables (ET). Deux groupes de vaches Holstein (groupe I, non lactante, n=7 et groupe II, lactante, n=28) ont été respectivement induites en chaleur ou surovulées et ensuite inséminées. Au jour 7 du cycle œstral (J7) et lors du jour de la récolte (JR), un prélèvement individuel de sang et de liquide de lavage utérin a été fait pour l’analyse du statut bactériologique et cytologique de l’utérus et la mesure de la concentration de plusieurs paramètres biochimiques présélectionnés. Les embryons récoltés ont été évalués selon les critères de l’IETS. La SOV a donnée une moyenne de 7.39 ± 6.22 ovocytes/embryons dont 3.32 ± 4.81 ET. Il n’y avait pas de variation significative de la bactériologie et cytologie utérine des deux groupes entre J7 et JR. La concentration sérique de l’urée (P=0.0001), d’E2 (P=0.006); la concentration utérine du Glu (P=0.002), de Ck (p=0.0007), de LDH (P <0.0001), de PT (P=0.004), de P4 (P=0.008), de PGFM (P<0.0001) du groupe I et la concentration sérique de P4 (P<0.0001), de PGFM (P<0.0001); la concentration utérine de LDH (P=0.002), de PGFM (P<0.0001) du groupe II ont été significativement élevées à JR qu’à J7. La concentration utérine et sérique de l’urée (P<0.0001 et P<0.0001), de LDH (P<0.0001 et P=0.008), la concentration sérique de P4 (P=0.0002) et la concentration utérine de PT (P=0.0003) à JR du groupe II étaient différente du groupe I. Il n’y avait pas d’association entre la bactériologie et cytologie utérine et le nombre d’ET. Cependant, le nombre d’ET a été positivement corrélé avec la concentration sérique d’IGF-1 à J7 (r=0.45; P=0.001) et la concentration sérique de P4 à JR (r=0.43; P<0.05) et négativement corrélé avec la concentration utérine et sérique de PGFM à la fois à J7 (r=-0.54; P<0.005 et r=-0.67; P<0.001) et à JR (r=-0.48; P<0.01 et r=-0.57; P<0.002). Ces résultats suggèrent que la SOV induit des changements au niveau sérique et utérin qui affectent le nombre d’ET récoltés. / The developing embryo is dependent on the nutrients provided by the oviduct and the uterine fluid. The objectives of this study were to determine the effect of SOV on uterine bacteriology and cytology, on serum and uterine biochemical parameters and consequently on the number of TE. Non-lactating (n=7) and lactating (n=28) Holstein cows were synchronized for estrus and superovulated respectively and were inseminated twice. Uterine bacteriology and cytology and various uterine and serum biochemical parameters were measured at day 7 of estrus cycle (D7, starting day of the SOV protocol) and at the designated day of embryo recovery (DER). Harvested embryos were evaluated according to IETS’s criteria. Superovulated cows produced an average of 7.39 ± 6.22 ova/embryos of which 3.32 ± 4.81 were TE. There were no significant variations of uterine bacteriology and cytology between D7 and DER within the two groups. Serum urea (P=0.0001), E2 (P=0.006); uterine Glu (P=0.002), Ck (P=0.0007), LDH (P<0.0001), TP (P=0.004), P4 (P=0.008), PGFM (P<0.0001) in group I and serum P4 (P<0.0001), PGFM (P<0.0001); uterine LDH (P=0.002), PGFM (P<0.0001) in group II were significantly higher at DER than at D7. At DER, group I was different to group II’ uterine and serum urea (P<0.0001 and P<0.0001), LDH (P<0.0001 and P=0.008), PGFM (P=0.002 and P=0.009), serum P4 (P=0.0002) and uterine TP (P=0.0003). There was no association between uterine bacteriology and cytology and the number of TE. However, TE was positively correlated with serum IGF-1 at D7 (r=0.45; P=0.001) and P4 at DER (r=0.43; P<0.05) and negatively correlated with both serum and uterine PGFM respectively at D7 (r=-0.54; P<0.005 and r=-0.67; P<0.001) and DER (r=-0.48; P<0.01 and r=-0.57; P<0.002). The present results infer that changes following SOV in both serum and uterine secretion may affect the number of TE.

Au cours des dernières décennies, une dégradation de la fertilité des vaches laitières, parallèlement à une augmentation de la production laitière a été observée. Des régions du génome, les QTL, affectent la fertilité femelle. Le but de ce travail de thèse est d’étudier la fertilité et certains paramètres zootechniques chez des vaches Prim'Hosltein en première lactation choisies pour leur haplotype favorable "fertil+" ou défavorable "fertil-" pour un QTL de fertilité situé sur le chromosome 3. Ce phénotypage a montré une meilleure fertilité et un meilleur bilan énergétique dans la première semaine de lactation pour les vaches "fertil+" par rapport aux vaches "fertil-". De plus, les vaches "fertil-" ont un flux d’ingestion plus rapide. Au pic de mobilisation, certains gènes du QTL étaient différentiellement exprimés dans le tissu adipeux des deux haplotypes. Dans les cellules de la granulosa, un de ces gènes, nommé Kirrel, est plus exprimé chez les vaches "fertil+" et sa protéine recombinante inhibe la sécrétion de progestérone in vitro. Notre travail a permis d'affiner les interactions génotype-phénotype liées à un QTL de fertilité et de mettre en avant un des possibles rôles d'un gène de ce QTL dans la fonction de reproduction chez la vache laitière. / In recent decades, the dairy cow fertility has declined, in parallel with an increase in milk production. Some regions of the genome, named QTL, affect female fertility. The purpose of this thesis is to study fertility and some zootechnical parameters in Prim'Hosltein cows in first lactation chosen for their favorable haplotype "fertil+" or unfavorable haplotype "fertil-" for one fertility QTL on chromosome 3. This phenotyping showed better fertility and energy balance in the first week of lactation for "fertil+" than for "fertil-" cows. In addition, "fertil-" cows had a higher eating rate. At the peak of mobilization, the QTL genes are differentially expressed in adipose tissue of "fertil+" and "fertil-" cows. In granulosa cells, one of these genes, named Kirrel, is higher expressed in "fertil+" cows and its recombinant protein inhibits the secretion of progesterone in vitro. Our work has contributed to refine interactions genotype-phenotype linked to one fertility QTL and highlighted one of the possible roles of a gene which belongs to this QTL in the reproductive function in dairy cows.