Le processus de sélection intersexuelle peut impliquer plusieurs mécanismes différents dans le choix du partenaire. Chez la pyrale Achroia grisella, les femelles choisissent les mâles en se basant sur des caractères de leur chant d'avertissement ultrasonique, et de précédentes études ont montré que ce choix peut procurer, à une femelle discriminante, certains bénéfices génétiques indirects. Dans cette thèse, j'ai continué à explorer le mécanisme de bénéfices indirects chez cette espèce en 1) déterminant avec plus de précision un paramètre acoustique, l‟amplitude du chant, qui influence le choix des femelles et en 2) examinant la covariance génétique entre les traits du chant mâle et ceux de la préférence femelle. J'ai constaté qu'en plus de préférer des chants mâles émis avec une plus grande amplitude et une plus grande puissance acoustique, les femelles font également une discrimination en faveur des chants comprenant des forts « pics d'amplitude ». Cependant, mes analyses génétiques moléculaires de la relation entre les traits du signal mâle et ceux de la préférence femelle, n'ont révélé aucune covariance significative, comme prédit par la théorie de la sélection sexuelle. Ces derniers résultats fournissent un aperçu important concernant l‟existence d‟un tempo réduit de la sélection sexuelle, dans les populations naturelles. / The process of inter-sexual selection may involve several different mechanisms of mate choice. In the pyralid moth Achroia grisella, females choose males based on characters of their ultrasonic advertisement song, and previous work has indicated that such choice may afford a discriminating female certain indirect genetic benefits. In this thesis I continued to probe the indirect benefits mechanism in this species by 1) determining with more precision one acoustic character, song amplitude, that influences female choice and by 2) examining the genetic covariance between the male song trait and the female preference trait. I found that in addition to preferring male songs delivered at greater amplitude and with greater acoustic power, females also discriminate in favor of songs including higher 'amplitude peaks'. However, my molecular genetic analyses of the relationships between the male signal and female preference traits did not reveal any significant covariance, as predicted by sexual selection theory. These latter findings provide important insight on the reduced tempo of sexual selection that may exist in natural populations.

Un objectif central de la biologie évolutive est la compréhension des mécanismes qui conduisent à la formation de nouvelles espèces. Les stérilités hybrides constituent un type de barrières reproductives pouvant mener à la spéciation. Ce travail dissèque les bases génétiques d’une stérilité mâle observée chez l'hybride entre deux accessions naturelles d'Arabidopsis thaliana, Shahdara et Mr-0, lorsque Shahdara est le parent femelle. Par des approches génétiques et cytologiques, nous montrons que deux phénomènes interviennent dans cette stérilité. D'une part le cytoplasme de Shahdara induit une stérilité mâle cytoplasmique (CMS), en interaction avec plusieurs locus nucléaires. D'autre part, une létalité pollinique est due à plusieurs locus distorteurs de ségrégation (pollen killers). La stérilité de l'hybride résulte d'une liaison génétique entre les déterminants nucléaires de la CMS et les pollen killers. L'un des pollen killers a été localisé dans un intervalle de 70 Kb qui contient également des éléments nécessaires à la restauration de la CMS. Ce locus est complexe et présente de nombreuses variations structurales, notamment au niveau de gènes PPR. Ces résultats suggèrent que deux types de conflits génomiques, les distorteurs de ségrégation et la CMS, pourraient coévoluer dans des populations naturelles et conduire à l’élaboration de barrières reproductives au sein d'une même espèce. / Species differentiation and the underlying genetics of reproductive isolation are central topics in evolutionary biology. Hybrid sterility is one kind of reproductive barrier that can lead to differentiation between species. Here, we analyze the complex genetic basis of the intraspecific hybrid male sterility that occurs in offspring of two distant natural strains of Arabidopsis thaliana, Shahdara and Mr-0, with Shahdara as the female parent. Using genetic approaches as well as cytological observation of pollen viability, we demonstrate that this particular hybrid sterility results from two causes of pollen mortality. First, the Shahdara cytoplasm induces gametophytic cytoplasmic male sterility controlled by several nuclear loci. Second, several segregation distorters leading to allele-specific pollen abortion (pollen killers) operate in the hybrids. The complete sterility of the hybrid with the Shahdara cytoplasm results from the genetic linkage of the two causes of pollen mortality, i.e. CMS nuclear determinants and pollen killers. One pollen killer was localized in a 70 Kb interval which also contains restorer alleles for the CMS. This locus is complex and harbors many structural variations, particularly at PPR genes. Our results suggest that two types of genomic conflicts, CMS and segregation distorters, may coevolve in natural populations and contribute to reproductive isolation, and possibly to speciation.

Les stérilités mâles cytoplasmiques (SMC) résultent d'une incompatibilité nucléo-cytoplasmique. Le cytoplasme (presque toujours la mitochondrie) peut porter un gène de stérilité mâle, et le noyau peut restaurer la fertilité pollinique ou non. Les mécanismes physiologiques conduisant à la mort pollinique restent largement incompris. Plusieurs hypothèses ont été proposées, parmi lesquelles une déficience en ATP. Une SMC gamétophytique a été découverte chez A. thaliana. Une phase ouverte de lecture codant possiblement un peptide de 117 acides aminés, appelée orf117Sha, a été identifiée comme facteur de stérilité candidat.Au cours de ma thèse, j'ai cherché à valider le rôle de l'orf117Sha, et à comprendre comment une anomalie mitochondriale pouvait induire cette SMC. Aucune différence n'a pu être détectée au niveau de l'ARNm de l'orf117Sha entre les lignées stérile et restaurée, mais sa protéine semble accumulée uniquement dans la lignée stérile. La phénocopie par transgénèse de la SMC a suggéré un effet délétère de l'ORF117SHA dans les gamétophytes mâle et femelle.La description cytologique de la SMC montre une mort pollinique progressive à partir du stade binucléé. Auparavant, les mitochondries du pollen gonflent puis éclatent, et le développement s'arrête. L’utilisation de senseurs génétiquement encodés mesurant la concentration en ATP (ATeam) et l'état redox du glutathion (roGFP2-Grx1) a permis la mesure de ces facteurs en microscopie confocale, dans des tissus végétatifs et dans le pollen. La production d'ATP ne semble pas affectée dans la lignée stérile, contredisant l'hypothèse de l'ATP. Le glutathion mitochondrial est suroxydé dans la lignée stérile, à la fois dans les tissus végétatifs étudiés et le pollen, qui serait liée à la SMC car annulée par la restauration génétique de fertilité.Avec cette étude, j'apporte des arguments en faveur de l'orf117Sha dans l'induction de la SMC Sha, et je décris les évènements préalables à l'avortement du grain de pollen. Mes résultats permettent de mieux comprendre les évènements physiologiques conduisant à la mort du pollen. / This work aims at better understand the events leading to pollen abortion in a recently discovered gametophytic cytoplasmic male sterility (CMS) in Arabidopsis thaliana. Although CMS have been widely used in hybrid seed production in many crops, the physiological mechanisms leading to pollen death by the mitochondrial sterilizing genes in the permissive (maintainer) nuclear backgrounds are poorly understood. Association genetics previously identified orf117Sha as a candidate mitochondrial CMS-associated gene.In a first part, I analyzed the expression of the orf117Sha gene in sterile plants and in fertile plants carrying nuclear genes restoring male fertility. I observed unusual features of its mRNA, but detected no difference at this level between sterile and restored plants. Oppositely, the ORF117SHA protein seems to be accumulated specifically in the sterile line, supporting its role in CMS. A phenocopy attempt by transgenesis suggested a possible link between a female and male gametophytic lethality and the ORF117SHA, even though few individuals could be analyzed.In a second part, I observed pollen development in sterile plants and fertile controls using different cytological approaches. My results show a progressive pollen death starting from the binucleate stage in the sterile. Prior to abortion, pollen mitochondria swell before rupture, and the development stops. I used confocal microscopy combined with genetically encoded sensors to explore specific physiological features in pollen and vegetative tissues of sterile plants. With ATeam, which allows the assessment of ATP content in the cytosol, I could challenge the generally accepted hypothesis of an ATP deficiency leading to pollen abortion in CMS. Indeed, the ATP production does not seem to be affected in the sterile line. With a mitochondria-addressed roGFP2-Grx1, I was able to assess the redox state of the glutathione pool in vegetative tissues and in the male gametophyte. I observed an overoxydation of the glutathione pool in mitochondria of the sterile line, in vegetative tissue investigated and in the pollen grain. This overoxydation seems to be linked to the CMS as it is annihilated by the presence of restorer genes.My results pave the way for further exploration of the links between the sterility protein, mitochondrial morphology changes, mitochondrial overoxydation, and pollen development arrest and death in the A. thaliana CMS.

Le but de cette étude était d'utiliser les techniques moléculaires dans deux populations de chevreuil, pour estimer la variance du succès reproducteur des mâles et identifier les principaux déterminants de cette variance.<br /> Comme attendu du fait de son faible dimorphisme sexuel, la variance dans le succès reproducteur à vie des mâles, et donc l'opportunité pour la sélection sexuelle, sont faibles chez le chevreuil, suggérant un faible degré de polygynie.<br /> Les mâles peuvent se reproduire dès 2 ans, mais avec un succès reproducteur inférieur à celui des mâles plus âgés.<br /> Le succès reproducteur tend aussi à décroître après 8 ans.<br /> La masse corporelle, la taille des bois, et la taille du territoire des mâles, affectent positivement leur succès reproducteur, mais pas la qualité de l'habitat dans leur territoire.<br /> Cette étude apporte de nouveaux éléments sur l'évolution de la territorialité et la sélection sexuelle chez les ongulés sauvages.

La plupart des études sur l’influence de la température sur la production des spermatozoïdes portent en grande partie sur les vertébrés. Néanmoins, les invertébrés constituent la majorité de la biodiversité terrestre animale, sont également plus sensibles à ces variations de température. Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont porté sur la compréhension des capacités de reproduction, et sur l’influence d’une augmentation de température sur les fonctions mâles chez Nasonia vitripennis, un hyménoptère parasitoïde. Ce travail de thèse m’a permis de confirmer que chez cette espèce, la spermatogenèse était synchronisée et de décrire pour la première fois, un système de stockage intermédiaire des spermatozoïdes entre les testicules et les vésicules séminales. De plus, j’ai pu mettre en évidence que la spermatogénèse était sensible à une augmentation de température pendant le développement, altérant le sexe ratio de la descendance par des modifications d’allocations des sexes par les femelles. Ces résultats apportent de nouvelles connaissances sur la fertilité mâle chez cette espèce et démontrent la sensibilité de la spermatogenèse à la température. / Many studies on the impact of the temperature on spermatogenesis have largely focused on vertebrates. Nevertheless, invertebrates constitute the vast majority of terrestrial biodiversity, and are especially vulnerable to variations of temperatures. The studies realized during my thesis are focused on understanding male reproductive capacities and effects of heat stress on male fertility in a parasitic wasp Nasonia vitripennis. This work allowed to confirm that spermatogenesis was synchronized, and to describe for the first time a system of spermatozoa regulation between testis and seminal vesicles. Moreover, I was able to demonstrate that spermatogenesis was sensible to temperature variation during male development, and the offspring sex ratio was altered by modifications of sex allocation. These findings open the way to the description of male fertility in this species, and show the sensitivity of spermatogenesis to temperature variation.

Chez le maïs, la création de nouvelles variétés repose largement sur la technologie des plantes Haploïdes Doublées. Celle-ci s’appuie sur l’utilisation du pollen de lignées particulières, dites «inductrices d’haploïdes», qui déclenchent un processus de gynogenèse in vivo. Ce mécanisme permet la production d’embryons haploïdes contenant uniquement les informations génétiques maternelles. Après doublement des stocks chromosomiques des plantules haploïdes générées, il est possible d’obtenir des lignées fixées en seulement quelques générations, réduisant ainsi considérablement les schémas de sélection. Bien que les déterminismes génétiques à l’origine de la gynogenèse in vivo soient restés énigmatiques pendant près de soixante ans, nos travaux ont permis le clonage positionnel et l’identification du gène majeur causal de l’induction d’haploïdes. Ce gène, exprimé spécifiquement dans les grains de pollen, code pour une phospholipase A2, nommée NOT LIKE DAD (NLD). Il s’avère que chez l’ensemble des lignées inductrices le gène NLD présente une insertion de quatre paires de bases, conduisant à la formation d’une protéine tronquée responsable de la gynogenèse in vivo. Cette mutation n’entraine pas un défaut spatial ou temporel de l’expression du gène mais une délocalisation de la protéine. La protéine sauvage localise au niveau de l’unité mâle germinative, sur la membrane d’origine végétative entourant les deux cellules spermatiques, alors que la protéine tronquée perd cette localisation. Des approches pharmacologiques et de mutagenèses dirigées ont permis de révéler un adressage de NLD à la membrane grâce à des ancrages lipidiques et des interactions électrostatiques entre la membrane et la protéine. En parallèle, il a pu être observé que la troncation de NLD, en plus de conduire à la formation d’haploïdes maternels, entraînait de nombreux phénotypes de grains anormaux. Le génotypage des produits de fécondations (albumens et embryons) résultant de croisements avec des lignées inductrices ont permis de mettre en évidence l’existence d’anomalies chromosomiques paternelles, pouvant expliquer ces différents phénotypes de grains anormaux. L’ensemble de ces résultats indiquent que la phospholipase NLD intacte est nécessaire pour le bon déroulement de la reproduction sexuée. / In maize, plant breeding mainly relies on double haploid technology. The main principle of this technology is the use of special lines called “inducer lines”, which induce in vivo gynogenesis. This mechanism allows haploid embryos production which only contain maternal genetics information. After chromosome doubling of the haploid seedlings, it is possible to obtain fixed lines in only few generations, thus considerably reducing breeding cycles. Although genetic determinants behind in vivo gynogenesis remained enigmatic for nearly sixty years, our work allowed the positional cloning and the identification of the major gene controlling haploid induction. This gene, specifically expressed in pollen grain, encodes for a phospholipase A2 called NOT LIKE DAD (NLD). It turns out that in all the inducer lines the NLD gene has a 4-bp insertion, leading to the formation of a truncated protein responsible for gynogenesis in vivo. This mutation did not result in a spatial or temporal defect in the expression of the gene but in the delocalization of the protein. The wild type protein localizes at the male germ unit on the vegetative membrane surrounding the two sperm cells, while the truncated protein loses this location. Pharmacological and mutagenic approaches revealed that NLD is targeted to the membrane through lipid anchoring and electrostatic interactions between membrane and protein. In parallel, it has been observed that the truncation of NLD; in addition to leading to the formation of maternal haploids; led to many pleiotropic phenotypes of abnormal kernels. The genotyping of fertilization products (endosperms and embryos), shows the existence of paternal chromosomal anomalies, which can explain these different phenotypes of abnormal kernels. All these results indicate that the intact NLD phospholipase is therefore necessary for the proper course of sexual reproduction.

Parmi les différents types de canaux ioniques, les canaux potassium (K+) sont très largement exprimés au niveau des cellules eucaryotes. Ils se répartissent en plusieurs familles et sous-familles. Parmi celles-ci, les canaux K+ ATP-dépendants (KATP) représentent une classe tout à fait particulière. En effet, ils ont la particularité d’être sensibles à la concentration cytosolique d’ATP et permettent ainsi de coupler le potentiel membranaire de la cellule à son statut métabolique.<p>Le canal KATP est un complexe hétéro-octamérique constitué de 2 sous-unités :une sous-unité Kir6.x (Kir6.1 ou Kir6.2) formant le pore du canal et appartenant à la famille des canaux potassiques de type « inward rectifier », et une sous-unité régulatrice SURx (SUR 1 ou SUR2A/B) faisant partie des protéines ABC (ATP-binding cassette). L’expression hétérologue des sous-unités Kir6.x et SURx suivant différentes combinaisons conduit à la formation de plusieurs types de canaux KATP possédant des propriétés électro-physiologiques et des sensibilités aux nucléotides et aux agents pharmacologiques distinctes. \ / Doctorat en sciences biomédicales / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Les mâles sexuellement expérimentés présentent des modifications à long terme de l'arborisation dendritique, de modifications épigénétiques ainsi qu'une augmentation des niveaux d'expression de protéines associées à la neurotransmission glutamatergique et à la microglie dans l'aire pré-optique médiane (mPOA). En revanche, les concentrations plasmatiques et hypothalamiques en hormones stéroïdes ainsi que les propriétés du système nitrergique, connues pour être modulés par l'expérience sexuelle chez le rat, ne sont pas modifiées. Dans un second temps, l'implication de la voie de signalisation ERK1/2 dans la réponse comportementale associée à l'expérience sexuelle a été étudiée. Nous avons montré que cette voie de signalisation, activée dans la mPOA lors de l'accouplement, est potentialisée par l'expérience sexuelle. Nous avons ensuite démontré que son activation est possible par une action rapide (30 minutes) des stéroïdes. Enfin, nous avons montré que l'inhibition de la voie ERK1/2 avant un premier accouplement n'altère pas la mise en place de l'expérience sexuelle mais diminue de façon réversible la motivation sexuelle des mâles. Ainsi, l'expérience sexuelle est à l'origine de modifications structurales et biochimiques à long terme de la mPOA. Ces modifications, différentes de celles connues chez le rat, sont associées à une potentialisation de la voie de signalisation ERK1/2 activée de façon transitoires durant l'accouplement. Ces résultats mettent en évidence la nécessité d'élaborer un nouveau modèle, différent de celui établi chez le rat, permettant d'expliquer l'amélioration comportementale associée à l'expérience sexuelle chez la souris mâle. / Sexually experimented males exhibit long term modifications of the dendritic arborization, epigenetic modifications and increased levels of microglia and glutamate associated protein within the hypothalamic medial preoptic area (mPOA). However, hypothalamic and plasmatic concentration of steroid hormones and the nitrergic system are not impacted, contrary to data obtained in rat.The involvement of the ERK1/2 signaling pathway in the induction of sexual experience has also been studied. We showed that ERK1/2 pathway was activated within the mPOA during mating. This activation was increased in sexually experienced males. Furthermore, we showed ex vivo on hypothalamic slices that sex steroids were capable of rapidly (30 min) activate this pathway. Finally, the inhibition of ERK1/2 phosphorylation before the first mating did not disrupt the induction of sexual experience but decreased sexual motivation in a reversible manner.Taken together, these results indicate that long lasting and transitory plasticity mechanisms leading to sexual experience are different between rat and mouse. This indicate the necessity to elaborate a new molecular model associated with the behavioral improvement induced by sexual experience in male mouse.

L’impact de l’utilisation des agropesticides sur la fonction de reproduction mâle est évalué chez des agriculteurs de Djutitsa (Ouest Cameroun). Le pesticide le plus utilisé par ces agriculteurs est testé in vivo sur la fonction de reproduction du rat mâle, ex vivo et/ou in vitro sur la stéroïdogenèse Leydigienne afin d’évaluer son implication dans les déséquilibres observés chez les agriculteurs. Ensuite, l’effet protecteur des extraits de Carpolobia alba et Basella alba contre les effets délétères dudit pesticide est évalué in vivo chez des rats mâles, ainsi que leur influence sur la production de la protéine de transport des stéroïdes (SHBG) par les cellules HepG2. Les résultats montrent que les agriculteurs utilisent 25 agropesticides et présentent des symptômes liés à une protection inadéquate. De plus, ils présentent une diminution de la testostérone avec une élévation de l’androstènedione sériques comparé au groupe témoin non exposé (P < 0,05) et ces déséquilibres androgéniques sont accompagnés de difficultés de reproduction. Le manèbe est l’agropesticide le plus utilisé et perturbe chez le rat mâle la stéroïdogenèse Leydigienne (à travers l’inhibition de la CYP11A1) et la fertilité. Cette fertilité est améliorée/rétablie lorsque le pesticide est concomitamment administré avec l’un des extraits, suggérant ainsi l’effet protecteur desdits extraits qui est imputable à leur activité androgénique également démontré chez les rats. Toutefois, ces extraits et le manèbe n’affectent pas la production de la SHBG in vitro. Ces résultats soulignent l’altération de la fonction de reproduction mâle par les agropesticides et l’effet bénéfique des plantes médicinales / The effect of agropesticides use on male reproductive function was evaluated in male farmers in Djutitsa (West Cameroon). The most frequently used agropesticide by farmers was selected and tested in vivo on the reproductive function of male rats, ex vivo and/or in vitro on Leydig cells steroidogenesis, in order to evaluate its implication in disorders observed in farmers. The ability of 2 Cameroonian medicinal plants (Carpolobia alba and Basella alba) to prevent pesticide-induced toxicity was also investigated in vivo in male rats. Furthermore, both extracts and selected pesticide were tested on the release of a steroid transporter protein (SHBG) by HepG2 cells. The results showed that farmers used 25 agropesticides and presented symptoms related to inadequate protection. Moreover, they had lower serum testosterone and higher androstenedione levels compared to a control group with no history of agropesticide exposure (P < 0.05), and these androgenic imbalances were accompanied by difficulties of reproduction. Maneb was the most common ingredient, and its administration to male rats resulted in decrease/alteration of Leydig cells steroidogenesis (through inhibition of CYP11A1) as well as fertility. The latter fertility was improved/restored when maneb was coadministrated to rats with any of the plant extracts, suggesting their protective effect that may be attributed to their proven androgenic activity. However maneb and the plant extracts did not affect SHBG release by HepG2 cells. These results highlight agropesticides deleterious effect on male reproductive function, which may be prevented by the investigated plant extracts

La présence de taureaux sub-fertiles sur le marché de l’Insémination Animale (IA) influence négativement l’efficacité des élevages. L’évaluation de la fertilité des taureaux, basée sur l’analyse combinée de marqueurs génétiques, morphologiques, cinétiques et métaboliques de la semence, n’est pas suffisante pour identifier les taureaux sub-fertiles avant leur entrée en production. Cela suggère l’implication d’autres facteurs, notamment d’origines épigénétiques. Parmi les marques épigénétiques, la méthylation de l’ADN tient une place essentielle : son remaniement est en effet indispensable aux processus fondamentaux que sont la différenciation des cellules germinales, la spermatogénèse et le développement embryonnaire précoce. Alors que chez l’Homme, de nombreuses études ont montré que des altérations des profils de méthylation spermatiques sont associées à la sub-fertilité, très peu de données existent chez le bovin. L’objectif de ce travail de thèse est la caractérisation du méthylome de la semence bovine et l’identification de nouveaux marqueurs fiables de la fertilité mâle à un stade précoce. Cette étude s’inscrit dans un large projet intitulé SeQuaMol (pour « Qualité Moléculaire de la Semence »), mis en place au sein d’un laboratoire commun entre l’INRA et la fédération ALLICE. La caractérisation du méthylome spermatique bovin a été réalisée en utilisant une approche multi-échelle (globale, pangénomique et séquence-spécifique). Les analyses ont permis de révéler l’hypométhylation très marquée du spermatozoïde bovin. L’hypométhylation affecte des gènes importants pour la différenciation de la lignée germinale, les fonctions spermatiques, ainsi que des séquences satellites. L’identification de biomarqueurs de la fertilité a été réalisée en utilisant une approche pangénomique (Reduced Representation Bisulfite Sequencing, RRBS). L’analyse a été effectuée sur une cohorte de 94 taureaux, dont les individus de races Holstein et Montbéliard ont été catégorisés en fonction de l’adéquation entre un indicateur génétique de la fertilité et leur fertilité réelle. Le dispositif inclus également des taureaux de 4 autres races pour obtenir une estimation de la variabilité épigénétique liée à la race. Cette analyse a nécessité l’optimisation et l’automatisation du protocole pour la préparation des banques RRBS à haut-débit, ainsi que la mise au point de l’ensemble de la procédure de traitement bio-informatique et statistique des données. Plusieurs milliers de biomarqueurs de la fertilité ont été identifiés et permettent de prédire de façon robuste le statut de fertilité. De plus, une démarche d’intégration des données de génotype et d’épigénotype a été amorcée, soulignant les interactions potentielles en ces strates d’informations. Enfin, nous avons mis en évidence l’influence de l’âge à la production de semence sur le méthylome. L’ensemble de ces données souligne que les modifications du méthylome spermatique peuvent affecter des gènes impliqués dans les processus précoces et plus tardifs du développement, ainsi que quelques voies du fonctionnement du spermatozoïde. L’ensemble des biomarqueurs identifiés serviront de base à la poursuite du projet SeQuaMol, dont l’aboutissement sera le développement d’outils technologiques et statistiques pouvant être utilisés en routine pour améliorer la prédiction de la fertilité mâle. / The presence of subfertile bulls in the market of Animal Insemination negatively influences the efficacy of breeding farms. The evaluation of bull fertility, based on the combined analysis of genetic, morphological, kinetic and metabolic markers of the semen, is not sufficient to identify subfertile bulls before entering semen production. It suggests the implication of other factors, especially epigenetic ones. Within the epigenetic markers, DNA methylation holds a crucial position: indeed, its reprogramming is indispensable to the fundamental processes that are germinal cell differentiation, spermatogenesis and the embryonic development. Whereas several studies have showed that the alteration of spermatic methylation profiles are associated with subfertility in humans, only a little data exists concerning bovines. The aim of this thesis is the characterization of the methylome of bovine semen and the identification of new reliable markers of male fertility at an early stage. This study is part of a larger project called SeQuaMol (Molecular Quality of Semen) which rely on a common laboratory between INRA and the ALLICE federation. The characterization of the bovine sperm methylome was achieved by using a multiscale approach (global, pangenomic and sequencespecific). The analyses made it possible to observe the hypomethylation of the bovine semen. Hypomethylation affects genes that are crucial for the differentiation of the germline, spermatic functions, and also on satellite sequences.The identification fertility biomarkers was carried out by using a pangenomic approach (Reduced Representation Bisulfite Sequencing, RRBS). The analysis has been performed on a cohort of 94 bulls, including subjects of the Holstein race and Montbeliard race, categorized according to the adequacy between a genetic indicator of fertility and their actual fertility. The process also includes bulls from 4 other breeds in order to obtain an estimate of the genetic variability linked to the breed. This analysis has required the optimization and the automation of the protocol for the high throughput preparation of RRBS libraries, as well as the development of the whole bioinformatic pipeline and data statistics. Several thousands of biomarkers of fertility have been identified, which allow to predict in a robust way the fertility status. Furthermore, a process of integration of genotype and epigenotype data has been started, which underlines the potential interaction between these levels of information. Finally, we have highlighted the influence of the age of semen production on the methylome. Altogether, theses data suggest that modifications of the semen methylome can affect genes that are involved in the process of early and late embryo development, and parts of the functioning of the sperm cell. The biomarkers identified will form a basis for the pursuit of the SeQuaMol project, of which the completion will be the development of technological and statistical tools that may be used routinely to improve male’s fertility prediction.