L'étude de la reproduction chez les téléostéens est fondamentale pour comprendre le devenir des populations ichtyologiques déterminantes pour l'équilibre des milieux aquatiques, et ce, dans un contexte de changement climatique global qui aura pour effet de modifier les aires de répartitions des espèces ainsi que leurs stratégies de reproduction afin de garantir la survie de la progéniture. La maturation sexuelle de la perche soleil (Lepomis gibbosus), à partir d'un échantillon de162 femelles et 157 mâles, a été étudiée dans une retenue artificielle du Nord-Est de la France (réservoir du Mirgenbach) recevant les eaux échauffées de la centrale électronucléaire de Cattenom. La perche soleil, de la famille des centrarchidés, est originaire d'Amérique du Nord et a été introduite en Europe en 1880. Depuis son introduction, elle a colonisé tout le réseau hydrographique français. Cette espèce, occupant la zone littorale, est actuellement présente dans 28 pays d'Europe et d'Asie mineure, mais elle n'est considérée invasive que dans le sud et le centre de l'Europe. Dans la présente étude, l'effort de reproduction a été étudié chez les femelles et les mâles, à partir de l'indice gonado-somatique (IGS) et de profils de maturité gonadique, définis à partir d'observations histologiques. Les données acquises concernent, d'autre part, la croissance et la longévité de cette espèce dans ce cas particulier d'écosystème échauffé. Dans ce contexte, la maturation sexuelle est précoce par rapport aux autres populations de perches soleil localisées à des latitudes similaires. (Age de maturité : 1 an), et les mâles entrent en maturation un mois avant les femelles. La croissance des juvéniles est rapide (LT>70mm à 1 an), excepté chez les petits mâles cocufiants, mais la longévité (3 ans) est inférieure à celles rencontrées dans d'autres sites d'Europe (4 à 8 ans). Cette précocité a également été observée chez d'autres espèces dans des sites d'Europe recevant des eaux échauffées, cependant des anomalies ovocytaires avaient été observées, ce qui n'est pas le cas pour les individus du réservoir du Mirgenbach. De part ses conditions thermiques, le réservoir du Mirgenbach constitue un modèle intéressant pour étudier les conséquences du changement climatique global sur la biologie des poissons / The study of teleost reproduction is fundamental in order to understand the future of ichthyologic populations, determinant for the balance in aquatic environments, and this, in a context of global warming which will affect distribution zones of species as well as their reproductive strategies in order to guarantee survival of their progeny. Sexual maturation in pumpkinseed (Lepomis gibbosus) has been studied in an artificial basin in north-eastern France (Mirgenbach Reservoir) which receives over-heated water from the Cattenom nuclear power plant. Pumpkinseed, a centrarchid fish specie, is native to North America but has been introduced in Europe in 1880. Since its introduction, it has colonized the entire French hydrographic network. This specie, predominantly littoral, is already established in at least 28 countries in Europe and Asia Minor, but is currently considered to be invasive mainly in southern and central Europe. In our study, the reproductive effort was studied in both sex, using gonado-somatic index (GSI) and gonadal maturity stages obtained from histological observations. Growth and longevity have also been studied. A sample of 162 females and 157 males was collected for this work. In this context of warm thermal environment, sexual maturation is precocious compared to other pumpkinseed populations located at similar latitudes (age at maturity: 1 year), and the males mature one month before the females. The juvenile growth rate is high (LT>70mm at 1 year old), except for the small male cuckolders, but longevity (3 years) is lower than at the other sites in Europe (4 to 8 years). This precocity was also observed in other species at sites receiving over-heated nuclear plant discharge water, however oocyte abnormalities were observed which was not the case for the pumpkinseed population in the Reservoir Mirgenbach. The thermal conditions of the Mirgenbach Reservoir confer to this site a good opportunity to evaluate the consequences of the Global Warming on fish biology

La maturation sexuelle se fait en réponse à l'intégration de divers signaux internes homéostatiques et externes. Jusqu'à présent, on ignore en grande partie quels mécanismes sensoriels internes sont impliqués dans le couplage de ces signaux. Chez les mammifères, le début de la puberté est associé à des pulsations élevées de GnRH conduisant à un pic d'hormone stéroïdienne. Le système ligand/récepteur, KISS/KISSR, est un régulateur en amont des neurones producteurs de GnRH. Chez Drosophila melanogaster, un pic d'hormone prothoracicotrope (PTTH) produite par deux paires de neurones (PTTHn) conduit à la production de l'ecdysone, la principale hormone stéroïdienne chez les insectes. PTTH est l'un des premiers signaux à activer la cascade d'événements menant à la maturation. Si la production de PTTH est bloquée, un retard dans le début de la transition du stade juvénile au stade adulte est observé, tandis qu'une maturation précoce est observée lors de la surexpression de PTTH. Ceci indique donc un rôle important des PTTHn dans l'intégration des signaux. Afin de découvrir les signaux intégrés par les PTTHn, nous avons criblé une collection d’ARN interférents dans les PTTHn. Nous avons ainsi identifié le récepteur à l’allatostatine A (AstA-R1) comme un régulateur positif des PTTHn. La perte de fonction de AstA-R1 retarde la maturation avec une augmentation de la taille finale de l’organisme. Une réduction de la quantité du ligand allatostatine A (AstA) a également une incidence sur le déclenchement de la maturation. AstA est produite dans le cerveau par une paire de neurones bilatéraux qui étendent leurs axones vers les dendrites des PTTHn. De plus, les neurones AstA projettent également leurs axones vers les cellules productrices d’insuline (IPCs), connues pour réguler le taux de croissance larvaire. L’inactivation d’AstA-R1 dans les IPCs donne des organismes plus petits. Nos résultats impliquent que les neurones AstA sont capables de réguler le rythme de croissance ainsi que le déclenchement de la maturation en jouant sur deux circuits différents ciblant les PTTHn et les IPCs. De façon intéressante, AstA/AstAR1 est homologue à KISS/KISSR (GPR54), un facteur d’entrée dans de la puberté humaine. Ceci suggère donc qu’un circuit neuronal est conservé au cours de l’évolution pour l'intégration des signaux qui contrôlent le déclenchement de la maturation sexuelle. / The onset of puberty occurs in response to the integration of various internal homeostatic and external signals. Up until now, it remains largely unknown which internal sensory mechanisms are involved in the coupling of those signals. In mammals, the onset of puberty is associated with elevated GnRH pulsations leading to a peak of steroid hormones. The KISS/KISSR system is a pivotal upstream regulator of GnRH producing neurons. In Drosophila melanogaster a peak of prothoracicotropic hormone (PTTH) produced by two pairs of neurons (PTTHn) leads to the production of the insect steroid hormone ecdysone. PTTH is one of the first signals to activate the cascade of events leading to maturation. Once PTTH production is blocked, a delay is observed in the onset of the transition from juvenile to adult stage, whereas precocious maturation is observed upon PTTH over-expression, denoting an important role for PTTHn in the integration of cues. In order to uncover signals integrated by PTTHn we have conducted a biased RNAi screen in PTTHn. After two rounds of screening we identified the GPCR Allatostatin A receptor 1 (AstA-R1) as a positive regulator of PTTHn. AstA-R1 knock down delays maturation with a subsequent increase in final pupal size. Down regulation of its ligand, Allatostatin-A (AstA) on the brain is also affecting the timing of maturation. We found that AstA is produced in the central brain by a bilateral pair of neurons that extend their axons towards the PTTHn dendrites. In addition, AstA neurons also project their axons towards the Drosophila insulin producing cells (IPCs) that are known to regulate larval growth. Knockdown of AstA-R1 on the IPCs leads to smaller pupae. These findings imply that the AstA neurons are able to regulate growth and maturation timing by interacting with 2 different circuits: the PTTHn and IPCs. Unexpectedly, AstA-R1 and AstA genes share a common evolutionary origin with KISSR and KISS, respectively, suggesting a common mechanism between insects and mammals for the integration of signals that control the onset of puberty.