L’objectif de cette thèse était d’identifier une mutation nommée FecLL affectant le nombre d’ovulations et la prolificité des brebis de race Lacaune et d’en analyser les conséquences physiologiques. En associant des approches de génétique et de biologie fonctionnelle à haut débit telles que le séquençage Roche 454 et la spectrométrie de masse, j’ai mis en évidence que la mutation FecLL est un haplotype de 2 SNPs présents dans des régions non-codantes d’un locus de 194,6kb porté par le chromosome 11 ovin. Cette mutation induit la surexpression ovarienne et l’activité du gène B4GALNT2 (beta-1,4-N-acetyl-galactosaminyl transferase 2) codant une enzyme de glycosylation capable de transférer un sucre N-acétyl-galactosamine sur des glycoprotéines cibles, dont l’inhibine A, une hormone importante pour la fonction ovarienne. Les conséquences de cette glycosylation atypique sont une altération de la production d’inhibine A chez les brebis Lacaune mutées, proposée comme mécanisme initiateur de leur hyper-prolificité. / The aim of this thesis was to identify a mutation called FecLL affecting ovulation rate and prolificacy of Lacaune sheep and to study its physiological consequences. By combining genetics and functional highthroughput biology approaches such as Roche 454 sequencing and mass spectrometry, I evidenced the FecLL mutation as a 2 SNP haplotype present in non-coding regions of a 194.6 kb locus on ovine chromosome 11. This mutation induces ectopic overexpression and ovarian activity of the B4GALNT2 (beta-1,4-N-acetylgalactosaminyl transferase 2) gene encoding a glycosylation enzyme capable of transferring a N-acetylgalactosamine sugar on target glycoproteins. Among those targets, I highlighted inhibin A, an important hormone in ovarian function. The consequences of this atypical glycosylation lead to impaired production of inhibin A in Lacaune mutated sheep proposed as an initiator mechanism of their hyper- prolificacy.

La recombinaison génétique est un processus biologique fondamental, ayant lieu au cours de la méiose et assurant la bonne ségrégation des chromosomes, ainsi que le maintien de la variabilité génétique grâce au brassage intrachromosomique. La recombinaison a été étudiée dans de nombreuses espèces, en particulier chez les Mammifères et les animaux d’élevage, comme les bovins, les porcs ou les ovins. Dans tous les cas, une variation du taux de recombinaison a été observée entre les individus et il a été démontré qu’elle était héritable et sous déterminisme génétique. Dans certaines espèces, des cartes génétiques ont également été construites, ce qui a permis de localiser les crossingovers et de détecter de très petites zones du génome où la recombinaison était importante : les points chauds. En race ovine Lacaune, de nombreuses données de génotypages sont disponibles, notamment grâce à l’existence de deux puces : une de moyenne densité avec 54 000 marqueurs et une de haute densité avec 600 000 marqueurs. Deux jeux de données étaient donc disponibles ; un jeu de données familial avec près de 6 000 individus apparentés et génotypés pour les 54 000 marqueurs et un jeu de données comportant 70 Lacaune non apparentés et génotypés pour les 600 000 marqueurs. Des cartes génétiques ont donc été créées pour ces deux jeux de données. Avec les animaux non apparentés, environ 50 000 points chauds ont été détectés. Le jeu de données familial a permis d’observer des motifs de distribution de la recombinaison communs aux autres Mammifères. Enfin, la combinaison des deux jeux de données a révélé la présence de signatures de sélection et a permis de créer une carte génétique de haute densité. De plus, une variation du taux de recombinaison a été observée entre les individus et a pu être liée à l’existence de 2 QTLs majeurs sur les chromosomes 6 et 7. Des gènes candidats plus ou moins bien connus ont pu être proposés, voire étudiés : RNF212 et HEI10. De plus, une comparaison avec une autre population ovine a permis de montrer que les cartes de recombinaison étaient quasiment identiques, mais que le taux de recombinaison individuel était soumis à un déterminisme génétique différent. Il a également été possible de proposer une application concrète pour l’utilisation des cartes génétiques en sélection génomique, grâce à la création de puces basse densité pouvant être utilisées pour l’imputation des reproducteurs et donc favoriser le génotypage et la sélection génomique à moindre coût. / Genetic recombination is a fundamental biological process, which occurs during the meiosis. It allows the good segregation of the chromosomes and contributes to maintain the genetic diversity. Recombination was already studied in a lot of different species, especially in mammals and in farm animals, such as the pig, the cattle or the sheep. In each case, a variation of the recombination rate between the individuals was observed. This variation was heritable and under genetic determinism. In some species, genetic recombination maps were also created, which allowed to localize the crossovers and to detect really tiny genomic regions where the recombination is huge: the recombination hotspots. In the Lacaune breed sheep, a lot of genotyping data are available thanks to two existing arrays: a first with a medium density of markers (about 54,000 markers) and a second with a high density of markers (about 600,000 markers). Two datasets were thus available: a familial dataset with about 6,000 animals genotyped for the 54,000 markers and a dataset of 70 unrelated Lacaune genotyped for the 600,000 markers. Genetic recombination maps were created for these two datasets. With the 70 unrelated Lacaune, about 50,000 hotspots were detected. The familial dataset allowed to observe the mammals common recombination patterns. Finally, when the two datasets were combined, selection signatures were revealed and a high density recombination map were created. Furthermore, a variation of the recombination rate within the individuals was observed and was associated to 2 main QTLs on the chromosomes 6 and 7. Already known, or not, candidate genes were proposed and sometimes studied: especially RNF212 and HEI10. Finally, a comparison with another sheep breed revealed that the genetic recombination maps were really similar, but the individual recombination rate was under a different genetic determinism. A concrete application of the genetic recombination map in genomic selection was also proposed thanks to the creation of lowdensity SNPs sets, which could be used to impute the animals and thus to improve the genotyping and the genomic selection for lessercosts.