Faits :
A.
A.a. Par contrat de bail du 5 avril 2000, A._ a loué à B._ un appartement de 4,5 pièces situé au 3e étage de son immeuble situé au Petit-Saconnex, pour une durée initiale de six ans, du 1er juin 2000 au 31 mai 2006, renouvelable tacitement d'année en année, sauf congé donné trois mois à l'avance. Depuis, le 1er juin 2005, le loyer mensuel était de 1'644 fr. (sic)
La locataire a perdu son emploi à Genève le 25 novembre 2008 et trouvé une nouvelle activité à Zurich le 19 janvier 2009. Elle y a loué un appartement de 2,5 pièces dès le 6 janvier 2009.
A.b. Le 10 janvier 2009, la locataire a sous-loué une chambre meublée de son appartement de Genève à C._, avec accès aux parties communes (salle de bains, cuisine, salon), pour une durée initiale de 11 mois, du 1er février au 31 décembre 2009, avec clause de renouvellement tacite de mois en mois. Le loyer de sous-location est de 900 fr. par mois, le sous-locataire s'acquittant en sus de 75% des frais relatifs à l'utilisation des locaux (redevance TV/radio, téléréseau, électricité, assurance-ménage etc.).
Le 12 janvier 2009, la locataire a informé le bailleur de son intention de sous-louer une partie de son appartement à C._, pour une durée de 11 mois, avec possibilité de le renouveler à son échéance. Elle a exposé qu'elle avait été obligée d'accepter un poste de travail à Zurich pour une durée indéterminée, mais qu'elle avait l'intention de revenir à Genève où résidait toute sa famille. Elle séjournerait dans son appartement lors de ses déplacements à Genève.
A.c. Par avis de majoration (sic) du 31 mars 2009, le bailleur a fixé le loyer à 1'343 fr. 75, charges non comprises, dès le 1er juin 2009.
A.d. Par courrier du 5 juillet 2011, la régie du bailleur a reproché à la locataire d'avoir sous-loué son appartement sans autorisation, la sommant d'y mettre un terme et de le réintégrer d'ici au 10 août 2011, sous peine de résiliation du bail.
La locataire a répondu qu'elle n'avait jamais quitté son appartement. Elle a également attiré l'attention de la régie sur le fait qu'elle avait dûment informé le bailleur de la sous-location et des conditions de celle-ci. Elle refusait donc de quitter l'appartement ou de mettre un terme à la sous-location, qui était parfaitement valable.
B.
Par avis du 12 octobre 2011, le bailleur a signifié à la locataire une résiliation ordinaire de bail pour le 31 mai 2012.
La locataire a contesté la résiliation, en temps utile, devant la Commission de conciliation en matière de baux et loyers du canton de Genève, puis, à la suite de l'échec de la conciliation, a saisi, le 22 février 2012, le Tribunal des baux et loyers, concluant principalement à l'annulation du congé et, subsidiairement, à une prolongation du bail de quatre ans jusqu'au 31 mai 2016, avec possibilité de quitter les lieux en tout temps sans préavis. Le bailleur a conclu reconventionnellement à l'évacuation de la locataire; il a contesté les allégations de la locataire et indiqué vouloir mettre l'appartement à disposition d'une personne qui en avait réellement besoin, vu la pénurie qui sévissait à Genève.
Par jugement du 21 mars 2014, le Tribunal des baux et loyers a annulé le congé notifié à la locataire et rejeté la demande reconventionnelle en évacuation du bailleur.
Statuant sur appel du bailleur le 27 avril 2015, la Chambre des baux et loyers de la Cour de justice du canton Genève a confirmé le jugement de première instance. Elle a considéré que la sous-location pour une durée indéterminée a été autorisée par le bailleur, de sorte qu'il n'y a pas lieu d'examiner si le bailleur aurait pu refuser la sous-location. Si le bailleur avait voulu mettre un terme à la sous-location, il aurait dû le notifier à la locataire en respectant les formes prévues par l'art. 269d al. 3 CO. Ne l'ayant pas fait, l'autorisation de sous-louer était toujours en vigueur au moment où le bail a été résilié. La locataire était donc en droit de sous-louer de sorte que le congé motivé par ladite sous-location tombait sous le coup de l'art. 271a al. 1 let. a CO et doit être annulé. Quant au motif tiré de la sous-occupation de l'appartement, lequel relèverait de préoccupations sociales, la cour cantonale a retenu qu'il n'a pas été invoqué lors de la résiliation du bail; or, un nouveau motif ne peut pas être invoqué en cours de procès; seules des explications de motifs donnés dans la résiliation sont admissibles; elle en a conclu que ce motif est un pur prétexte.
C.
Le 29 mai 2015, le bailleur a interjeté un recours en matière civile au Tribunal fédéral contre cet arrêt, concluant à la constatation de la validité de la résiliation du bail, au rejet de toute prolongation du bail et, sur demande reconventionnelle, à l'évacuation immédiate de la locataire. Il invoque la violation des art. 9 Cst., 262 et 271 CO.
La cour cantonale se réfère aux considérants de son arrêt. L'intimée conclut au rejet du recours.
La recourante a communiqué n'avoir pas d'observations complémentaires à formuler.
Considérant en droit :
1.
1.1. Interjeté en temps utile (art. 100 al. 1 et 45 al. 1 LTF), par le bailleur qui a succombé dans ses conclusions (art. 76 LTF), contre une décision finale (art. 90 LTF) prise sur recours par le tribunal supérieur du canton (art. 75 LT) dans une affaire de bail (art. 72 al. 1 LTF) dont la valeur litigieuse dépasse 15'000 fr. (art. 74 al. 1 let. a LTF), le recours en matière civile est recevable au regard de ces dispositions.
1.2. Le fait que la locataire aurait sous-loué l'appartement à une nouvelle personne, ce dont elle aurait informé le bailleur par courrier du 3 mars 2015, est un fait nouveau, dont le Tribunal fédéral ne peut tenir compte (art. 99 al. 1 LTF).
1.3. Saisi d'un recours en matière civile, le Tribunal fédéral applique d'office le droit (art. 106 al. 1 LTF) à l'état de fait constaté dans l'arrêt cantonal (art. 105 al. 1 LTF). Il n'est pas limité par les arguments soulevés dans le recours, ni par la motivation retenue par l'autorité précédente; il peut donc admettre un recours pour d'autres motifs que ceux qui ont été articulés ou, à l'inverse, rejeter un recours en adoptant une argumentation différente de celle de l'autorité précédente (ATF 135 III 397 consid. 1.4 et l'arrêt cité).
2.
Les parties sont en litige au sujet du congé donné en relation avec la sous-location. Le bailleur estime que la résiliation est valable au motif que la locataire n'aurait pas requis son consentement à la sous-location partielle, pour une durée indéterminée, de l'appartement objet du bail. La locataire, elle, soutient que cette sous-location a été autorisée par le bailleur, que, partant, elle était en droit de sous-louer l'appartement, que le congé motivé par la sous-location contrevient à la bonne foi et qu'il doit être annulé.
Avant d'examiner les moyens soulevés (cf. infra consid. 5), il convient, pour bien cerner le débat, de rappeler les principes juridiques qui régissent le consentement du bailleur à la sous-location, ainsi que ceux qui visent à déterminer la portée du consentement donné (cf. infra consid. 3), et de s'arrêter sur les critères permettant de juger quand un congé pour sous-location (totale et partielle) contrevient aux règles de la bonne foi (cf. infra consid. 4).
3.
En vertu de l'art. 262 al. 1 CO, le locataire peut sous-louer tout ou partie de la chose avec le consentement du bailleur.
Si, comme en l'espèce, le locataire entend sous-louer la chose pour une durée indéterminée, il lui incombe de présenter une demande au bailleur, celui-ci ne pouvant alors refuser son consentement que si l'une des trois conditions (négatives) de l'art. 262 al. 2 CO est remplie.
3.1. L'art. 262 al. 1 CO n'exige pas que le consentement à la sous-location soit donné par écrit par le bailleur. Le consentement peut donc être donné oralement ou même tacitement (actes concluants, silence du bailleur). Lorsque le bailleur laisse sans réponse la demande du locataire de pouvoir sous-louer les locaux pour une durée indéterminée, il y a consentement tacite (David Lachat, Le bail à loyer, nouvelle éd. 2008, p. 571 n. 2.2.2; Richard Permann, Mietrecht Kommentar, 2e éd. 2007, no 13 ad art. 262 CO et les auteurs cités).
3.2. L'exigence de la forme écrite pour le consentement du bailleur peut toutefois être imposée par une clause du contrat ou par l'art. 8 du contrat-cadre romand de baux à loyer (ci-après: le contrat-cadre romand).
Dans cette hypothèse, le consentement - exigence qui ne doit pas être confondue avec celle de la forme (cf. arrêt 4A_130/2015 du 2 septembre 2015 consid. 4.1) - peut toujours être donné oralement ou par actes concluants, mais le silence du bailleur n'équivaut pas à une autorisation tacite de sous-louer (arrêt 4A_570/2008 du 19 mai 2009 consid. 3.3.3 et les auteurs cités, publié in SJ 2010 I p. 20; sous l'angle de l'art. 263 al. 1 CO: arrêt 4A_130/2015 déjà cité consid. 4.1).
L'exigence de la forme écrite imposée par le contrat ou le contrat-cadre romand appelle la distinction suivante.
Si le consentement du bailleur a été demandé par le locataire et qu'il a été donné par celui-là en respectant la forme écrite, il n'y a pas lieu de se poser d'autres questions, le consentement étant clairement donné selon la forme requise.
Par contre, si le consentement du bailleur a été demandé et que celui-ci a consenti oralement ou par actes concluants, la question de la forme se pose et il y a encore lieu de rechercher si le bailleur commet un abus de droit en se prévalant de l'absence de forme écrite (arrêt 4A_130/2015 déjà cité consid. 4.1).
3.3. Savoir à quoi le bailleur a consenti est affaire d'interprétation de la volonté des parties.
Pour déterminer ce que les parties voulaient, le juge doit recourir en premier lieu à l'interprétation subjective, c'est-à-dire rechercher la réelle et commune intention des parties, le cas échéant empiriquement, sur la base d'indices, sans s'arrêter aux expressions ou dénominations inexactes dont elles ont pu se servir, soit par erreur, soit pour déguiser la véritable nature de la convention (art. 18 al. 1 CO; ATF 132 III 268 consid. 2.3.2 p. 274/275, 626 consid. 3.1 p. 632; 131 III 606 consid. 4.1 p. 611).
Ce n'est que si le juge ne parvient pas à déterminer cette volonté réelle des parties - parce que les preuves font défaut ou ne sont pas concluantes - ou s'il constate qu'une partie n'a pas compris la volonté exprimée par l'autre à l'époque de la conclusion du contrat (ATF 131 III 280 consid. 3.1 p. 286) - ce qui ne ressort pas déjà du simple fait qu'elle l'affirme en procédure, mais doit résulter de l'administration des preuves (arrêt 5C.252/2004 du 30 mai 2005 consid. 4.3) - qu'il doit recourir à l'interprétation objective, à savoir rechercher la volonté objective des parties, en déterminant le sens que, d'après les règles de la bonne foi, chacune d'elles pouvait et devait raisonnablement prêter aux déclarations de volonté de l'autre (application du principe de la confiance; ATF 132 III 268 consid. 2.3.2 p. 274/275, 626 consid. 3.1 p. 632). Ce principe permet d'imputer à une partie le sens objectif de sa déclaration ou de son comportement, même si celui-ci ne correspond pas à sa volonté intime (ATF 130 III 417 consid. 3.2 p. 424; 129 III 118 consid. 2.5 p. 122; 128 III 419 consid. 2.2 p. 422).
La détermination de la volonté réelle relève des constatations de fait (ATF 131 III 606 consid. 4.1 p. 611), qui lient le Tribunal fédéral (art. 105 al. 1 LTF), à moins qu'elles ne soient manifestement inexactes (art. 97 al. 1 et 105 al. 2 LTF), c'est-à-dire arbitraires au sens de l'art. 9 Cst. (ATF 133 II 249 consid. 1.2.2 p. 252, 384 consid. 4.2.2 p. 391). Il appartient au recourant de démontrer précisément, pour chaque constatation de fait incriminée, comment les preuves administrées auraient dû être correctement appréciées et en quoi leur appréciation par l'autorité cantonale est insoutenable (ATF 129 I 113 consid. 2.1 p. 120; 128 I 295 consid. 7a p. 312; 125 I 492 consid. 1b p. 495 et les arrêts cités).
En revanche, la détermination de la volonté objective, selon le principe de la confiance, est une question de droit, que le Tribunal fédéral examine librement; pour la trancher, il faut cependant se fonder sur le contenu de la manifestation de volonté et sur les circonstances, lesquelles relèvent du fait (ATF 132 III 268 consid. 2.3.2 p. 275, 626 consid. 3.1 p. 632; 131 III 586 consid. 4.2.3.1 p. 592). Les circonstances déterminantes à cet égard sont celles qui ont précédé ou accompagné la manifestation de volonté, mais non pas les événements postérieurs (ATF 132 III 626 consid. 3.1 in fine p. 632 et les arrêts cités).
4.
4.1. La résiliation litigieuse, donnée en relation avec la sous-location, est une résiliation ordinaire (art. 266a CO). Les parties au contrat sont libres de résilier un bail de durée indéterminée pour le prochain terme légal ou contractuel. La résiliation ordinaire ne suppose en effet pas l'existence d'un motif de résiliation particulier (art. 266a al. 1 CO); les parties sont fondamentalement libres de mettre fin au contrat de location pour autant qu'elles respectent les délais et échéances légaux ou contractuels (ATF 140 III 496 consid. 4.1; 138 III 59 consid. 2.1).
La seule limite à la liberté contractuelle des parties découle du principe de la bonne foi: lorsque le bail porte sur une habitation ou un local commercial, la résiliation est annulable lorsqu'elle contrevient aux règles de la bonne foi (art. 271 al. 1 CO; ATF 140 III 496 consid. 4.1; 138 III 59 consid. 2.1).
En principe, une résiliation contrevient aux règles de la bonne foi lorsqu'elle ne répond à aucun intérêt objectif, sérieux et digne de protection. Tel est le cas lorsqu'il y a une disproportion crasse entre l'intérêt du locataire au maintien du contrat et l'intérêt du bailleur à y mettre fin. Le seul fait que la résiliation entraîne des conséquences pénibles pour le locataire n'est pas suffisant; le caractère pénible de la résiliation pour le locataire n'entre normalement en considération que dans le cadre de la prolongation du bail (art. 272 CO) (ATF 140 III 496 consid. 4.1; 138 III 59 consid. 2.1).
Il appartient au destinataire de la résiliation ordinaire de prouver que celle-ci contrevient aux règles de la bonne foi. Cependant, celui qui l'a communiquée doit collaborer à l'administration de la preuve (art. 2 CC). En particulier, le bailleur doit motiver le congé si le locataire le demande (art. 271 al. 2 CO). Une motivation lacunaire ou fausse est un indice d'une absence d'intérêt digne de protection du bailleur (ATF 138 III 59 consid. 2.1).
Pour se prononcer sur la validité de la résiliation au regard des règles de la bonne foi, il faut se placer au moment où celle-ci a été notifiée (ATF 140 III 496 consid. 4.1 p. 497). Des faits survenus ultérieurement ne sont pas susceptibles d'influer a posteriori sur cette qualification; tout au plus peuvent-ils fournir un éclairage sur les intentions des parties au moment de la résiliation (ATF 138 III 59 consid. 2.1 in fine p. 62; arrêts 4A_430/2013 du 14 février 2014 consid. 2; 4A_623/2010 du 2 février 2011 consid. 2.4). Pour pouvoir dire si le congé contrevient ou non aux règles de la bonne foi, il faut donc préalablement en déterminer le motif réel - au moment de la résiliation (arrêt 4A_735/2011 du 16 janvier 2012 consid. 2.2 in fine ) -, ce qui relève des constatations de fait (ATF 136 III 190 consid. 2 p. 192).
4.2. L'art. 271a CO énumère à titre exemplatif des motifs de résiliation qui sont contraires aux règles de la bonne foi et, par conséquent, rendent le congé annulable. Tel est le cas en particulier du congé donné par le bailleur parce que le locataire fait valoir de bonne foi des prétentions découlant du bail (art. 271a al. 1 let. a CO).
Au nombre de ces prétentions que le locataire peut déduire du bail figure le droit de sous-louer totalement ou partiellement l'objet avec l'accord du bailleur (cf. supra consid. 3; ATF 138 III 59 consid. 2.2.1 p. 62 s.).
La jurisprudence opère une première distinction (générale) entre le droit de sous-louer totalement et le droit de sous-louer partiellement.
4.3. Dans le premier cas de figure (sous-location totale), il faut encore distinguer selon que le bailleur a donné ou non son consentement.
4.3.1. En cas de sous-location (totale) non autorisée (absence de consentement du bailleur), celui-ci peut valablement résilier le bail s'il était en droit de refuser son consentement. Les cas dans lesquels il dispose de ce droit, énumérés de manière exhaustive à l'art. 262 al. 2 CO, sont les suivants: lorsque le locataire refuse de lui communiquer les conditions de la sous-location (a), lorsque les conditions de la sous-location, comparées à celle du contrat de bail, sont abusives (b), et lorsque la sous-location présente pour le bailleur des inconvénients majeurs (c).
La résiliation ordinaire est également valable si le simple fait de ne pas requérir le consentement préalable du bailleur est de nature à anéantir le lien de confiance qui lie le bailleur au locataire; en effet, le congé ordinaire donné comme sanction de ce fait n'est pas contraire aux règles de la bonne foi, et cela même si le bailleur a toléré la situation pendant un certain temps (ATF 138 III 59 consid. 2.2.2 p. 64 et consid. 3 p. 66; cf. ATF 134 III 446 consid. 2.2).
A ces cas s'ajoute l'interdiction générale de l'abus de droit au sens de l'art. 2 al. 2 CC: en effet, lorsque le locataire abuse de son droit à la sous-location, il ne saurait être protégé et il faut raisonner comme si son droit n'existait pas (ATF 134 III 446 consid. 2.4. p. 450; 4A_367/2010 du 4 octobre 2010 consid. 2.1). Selon la jurisprudence, la sous-location est en principe conçue pour le cas où le locataire n'a temporairement plus l'usage de la chose louée - par exemple en raison d'un stage professionnel ou d'études dans un autre lieu -; il le remet alors provisoirement à un tiers pour se décharger, d'un point de vue économique, du fardeau du loyer le temps de son absence (ATF 138 III 59 consid. 2.2.1 p. 62 s.). Il y a abus de droit si le locataire a perdu toute idée de reprendre dans un avenir prévisible l'usage de la chose louée et qu'il a procédé en réalité à une substitution de locataires, ce qui est un but étranger à l'institution même de la sous-location (ATF 138 III 59 consid. 2.2.1 p. 63; 134 III 446 consid. 2.4. p. 450). Certes, un locataire qui quitte un logement peut penser avoir un jour un intérêt à revenir dans les locaux qu'il abandonne. Surtout en période de pénurie de logements, il peut avoir un intérêt à garder un certain droit sur les locaux. Toutefois, on ne saurait admettre que la sous-location soit dénaturée et conduise à éluder les conditions d'un transfert du bail. Le juge doit donc se montrer relativement strict dans l'examen de l'intention, qui doit résulter d'un besoin légitime et clairement perceptible (arrêt 4A_367/2010 du 4 octobre 2010 consid. 2.1 in fine, in CdB 2011 p. 15), du locataire de réintégrer les locaux loués. La vague possibilité de réintégrer peut-être un jour soi-même l'objet loué ne suffit pas à justifier une sous-location (ATF 138 III 59 consid. 2.2.1 p. 63).
4.3.2. Si le bailleur a donné son consentement, il ne peut plus se prévaloir par la suite des motifs de refus (art. 262 al. 2 CO) qu'il connaissait ou devait connaître au moment d'autoriser la sous-location (totale) (entre autres auteurs: Roger Weber, in Basler Kommentar, Obligationenrecht I, 4e éd. 2007, no 8a ad art. 262 CO). Dès lors, c'est à bon droit que le locataire exerce son droit de sous-louer et le congé, qui repose sur ce motif, est en principe annulable.
Il reste toutefois au bailleur la possibilité de se prévaloir, aux conditions rappelées ci-dessus (cf. supra consid. 4.3.1), de l'interdiction générale de l'abus de droit. Ainsi, lorsque le bailleur consent à une sous-location de durée indéterminée, on ne saurait en inférer qu'il l'accepte ad vitam aeternam. A cet égard, l'écoulement du temps (depuis le jour où le bailleur a donné son consentement) joue un rôle et il doit, entre autres éléments, être pris en compte pour déterminer s'il convient de mettre en oeuvre l'interdiction de l'abus de droit, notamment dans le cas où le locataire aurait un intérêt insuffisant à l'exercice de son droit (cf. ATF 138 III 59 consid. 2.2.1 p. 63; au sujet de l'intérêt insuffisant: Paul-Henri Steinauer, Le Titre préliminaire du Code civil, in TDPS 2009, p. 213 ss).
4.4. Dans le deuxième cas de figure (sous-location partielle), il faut encore distinguer selon que le locataire principal utilise les locaux ou qu'il ne les utilise plus.
4.4.1. Dans la première hypothèse (le locataire utilise les locaux), si le locataire a obtenu le consentement du bailleur à une sous-location (partielle) d'une durée indéterminée, on voit mal que ce dernier puisse se prévaloir de l'abus de droit (et notamment de l'absence d'intérêt du locataire), puisque celui-ci est toujours dans les locaux; le bailleur ne peut donc pas résilier le bail au motif d'une sous-location non autorisée (cf. PETER HEINRICH, Die Untermiete, 1999, p. 97 s.). Dès lors, s'il entend revenir sur son consentement, le bailleur doit impérativement agir selon les règles de procédure de l'art. 269d CO (ATF 125 III 62 consid. 2b p. 64). En effet, le consentement donné par le bailleur a étendu les facultés accordées au locataire par le contrat de bail conclu initialement. Si le bailleur entend par la suite retirer son consentement, il doit le notifier au locataire en utilisant la formule officielle, conformément à l'art. 269d al. 3 CO, car il s'agit alors de modifier l'usage convenu, en retirant au locataire la possibilité de sous-louer (ATF 125 III 62 consid. 2b). Plus précisément, c'est parce que cette modification du contrat de bail affecte le rapport d'échange des prestations des deux parties (bailleur et locataire) qu'elle entre dans le large champ d'application de l'art. 269d CO (ATF 125 III 231 consid. 3b p. 235). Il en résulte que, si le bailleur n'a pas effectué la notification correspondante en utilisant la formule officielle, la résiliation du bail pour cause de sous-location contrevient aux règles de la bonne foi et doit être annulée. Il n'est en l'occurrence pas nécessaire d'examiner les circonstances qui permettraient de retirer le consentement accordé (cf. ATF 125 III 62 consid. 2a p. 63).
Si, par contre, le locataire n'a pas obtenu le consentement du bailleur, il convient de raisonner comme en cas de sous-location totale (cf. supra consid. 4.3.1) : il faut déterminer si le bailleur était en droit de refuser son consentement (trois situations mentionnées exhaustivement à l'art. 262 al. 2 CO) ou si le fait de n'avoir pas requis le consentement du bailleur légitimait, en soi, la résiliation (rupture du lien de confiance). A ces cas s'ajoute l'interdiction générale de l'abus de droit au sens de l'art. 2 al. 2 CC (sur l'ensemble de la question cf. supra consid. 4.3.1).
4.4.2. La même solution s'impose lorsque le locataire n'utilise plus les locaux et qu'il n'a pas obtenu le consentement du bailleur pour la sous-location (sur l'ensemble de la question cf. supra consid. 4.3.1).
Si le locataire n'utilise plus les locaux, mais qu'il avait obtenu le consentement du bailleur pour la sous-location, celui-ci peut toujours se prévaloir de l'interdiction générale de l'abus de droit (cf. supra consid. 4.3.2).
5.
Il convient maintenant de déterminer, sur la base des principes rappelés plus haut (cf. supra consid. 3 et 4), si le bailleur a consenti à la sous-location de durée indéterminée (cf. infra consid. 5.1 et 5.2) et, fort de cet élément, si le congé contrevient aux règles de la bonne foi (cf. infra consid. 5.3), avant d'examiner les critiques diverses émises par le recourant (cf. infra consid. 5.4).
5.1. En l'espèce, le congé a été donné en relation avec la sous-location, ce que le bailleur ne conteste pas. C'est donc à la date de la réception de la lettre de congé du 12 octobre 2011 qu'il y a lieu de se placer pour examiner si le congé pour cause de sous-location contrevient aux règles de la bonne foi.
La locataire a requis le consentement du bailleur à la sous-location partielle de l'appartement par courrier du 12 janvier 2009, pour une durée initiale de 11 mois, avec clause de renouvellement. Le bailleur n'a pas répondu à ce courrier; il ne s'est pas opposé à la sous-location.
La cour cantonale en a conclu qu'il a accepté la sous-location pour une durée indéterminée, en d'autres termes qu'il y a eu modification du contrat de bail initial sur ce point et que, désormais, si le bailleur voulait mettre un terme à la sous-location, il devrait le notifier à la locataire en respectant les formes prévues par l'art. 269d al. 3 CO. Ne l'ayant pas fait, l'autorisation de sous-louer serait toujours en vigueur au moment où le bail a été résilié, de sorte que le congé motivé par la sous-location contreviendrait aux règles de la bonne foi et devrait être annulé.
Le bailleur recourant conteste cette appréciation, soutenant qu'il n'a accepté qu'une sous-location provisoire, d'une durée déterminée de 11 mois, et qu'après l'écoulement de cette durée, la locataire aurait dû l'informer de la suite et, cas échéant, requérir son consentement pour un renouvellement de la sous-location. Il invoque pêle-mêle l'appréciation arbitraire des preuves et la violation des art. 262 et 271 CO, mélangeant les questions de droit et celles de fait.
C'est dans ce contexte que le recourant allègue que l'art. 8 al. 1 du contrat-cadre romand exige, pour le consentement du bailleur, la forme écrite. Il est d'avis que son absence de réponse écrite (suite à la demande de sous-location) ne peut pas être interprétée comme le consentement à une sous-location, - de durée indéterminée - (acte de recours p. 16). Il ne conteste donc pas que son consentement résulte d'actes concluants (ou d'un consentement tacite), de sorte qu'il n'est pas utile de déterminer si le contrat-cadre romand, qui obligerait à interpréter différemment le silence du bailleur (cf. supra consid. 3.2), est applicable en l'espèce. Dans la mesure où le bailleur conteste avoir donné son consentement à une sous-location d'une durée indéterminée, il y a lieu de procéder à l'interprétation de la volonté des parties (cf. supra consid. 3.3), soit de déterminer si la locataire a requis une sous-location d'une durée indéterminée ou d'une durée déterminée et quel consentement le bailleur a donné.
5.2. Selon les constatations de l'arrêt attaqué, par courrier du 12 janvier 2009, la locataire a informé le bailleur qu'elle entendait sous-louer une partie de son appartement à un tiers, du 1er février au 31 décembre 2009, avec possibilité de renouveler le contrat à son échéance. Elle a expliqué qu'elle avait été obligée d'accepter un poste de travail à Zurich, pour une durée indéterminée, mais qu'elle avait l'intention de revenir à Genève où résidait toute sa famille. Elle a annexé à son courrier une copie du contrat de sous-location, lequel était conclu pour une durée initiale de 11 mois et se renouvelait de mois en mois sauf résiliation par l'une des parties.
Le bailleur n'a pas répondu à ce courrier, mais, le 31 mars 2009, il a notifié à la locataire une majoration de loyer.
5.2.1. Puisque le recourant n'invoque aucun élément de fait autre que le courrier du 12 janvier 2009, qu'en particulier il ne se prévaut d'aucune déposition de partie, d'aucun témoignage, ni d'aucun événement postérieur de nature à établir une volonté réelle des parties, qui seule relève du fait, son grief d'arbitraire est sans objet.
5.2.2. Comme l'interprétation que le recourant propose ne repose que sur le courrier du 12 janvier 2009, il y a lieu de procéder, comme semble d'ailleurs l'avoir fait la cour cantonale, à l'interprétation objective de la volonté des parties.
La locataire a mentionné expressément dans son courrier la possibilité d'un renouvellement du contrat de sous-location avec son sous-locataire à l'échéance du 31 décembre 2009 et le fait que la sous-location partielle de l'appartement lui était imposée parce qu'elle avait perdu son emploi à Genève et avait été obligée d'en accepter un à Zurich, qui était de durée indéterminée. Elle précisait aussi avoir l'intention de revenir travailler à Genève, où se trouve toute sa famille. Conformément au principe de la confiance, le bailleur pouvait et devait raisonnablement comprendre que la locataire sollicitait la possibilité de sous-louer partiellement l'appartement pour une durée indéterminée, jusqu'à ce qu'elle retrouve un emploi à Genève ou dans les environs. Contrairement à ce qu'il prétend, il ne pouvait pas comprendre que la locataire ne lui demandait qu'une autorisation pour une durée de 11 mois, à charge pour elle de solliciter de sa part un nouveau consentement au terme de cette durée. Par son silence, le bailleur a donc accepté tacitement la proposition de la locataire d'une sous-location partielle pour une durée indéterminée.
Une interprétation divergente ne découle pas du fait que le contrat de bail interdisait la sous-location. Outre le fait qu'une telle clause, comme l'admet le recourant, est nulle, on ne saurait en déduire que le bailleur n'aurait jamais consenti à une sous-location indéterminée.
Vu que la sous-location a été acceptée pour une durée indéterminée, la locataire n'avait pas à informer spécialement le bailleur laquelle des trois alternatives possibles prévues par le contrat de sous-location - résiliation, reconduction conventionnelle ou renouvellement tacite de mois en mois - avait été choisie au terme des premiers 11 mois.
5.3. Il résulte enfin des constatations cantonales que la locataire a continué de loger dans son appartement lorsqu'elle séjournait à Genève, soit une à deux fois par mois en moyenne (jugement du 21 mars 2014 p. 9), ce que le recourant ne conteste pas (cf. acte de recours p. 20).
On est donc en présence d'une sous-location partielle de durée indéterminée à laquelle le bailleur a consenti, et la locataire utilise, de manière ponctuelle mais régulière, toujours les locaux.
Cela étant, il résulte des considérations qui précèdent que le bailleur ne peut plus retirer à la locataire son droit de sous-louer qu'en lui notifiant une modification du contrat conformément aux conditions de l'art. 269d al. 3 CO, ce qu'il n'a pas fait.
La résiliation du bail pour cause de sous-location signifiée par le bailleur contrevient donc aux règles de la bonne foi et doit être annulée.
5.4. Tous les griefs du recourant reposant sur une sous-location requise et acceptée pour une durée déterminée et les conséquences qui en découleraient sont par conséquent sans pertinence. Tel est le cas du grief selon lequel la cour cantonale aurait dû tenir compte de l'écoulement du temps et examiner si la locataire abusait de son droit parce qu'elle n'aurait plus eu l'intention - qui doit résulter d'un besoin légitime et clairement perceptible - de réintégrer l'appartement (art. 2 al. 2 CC). Il en va de même du grief selon lequel une sous-location présenterait pour lui des inconvénients majeurs, dès lors que la locataire souhaiterait garder la mainmise sur l'appartement pour quelques week-ends d'agrément et éviter ainsi des frais d'hôtel (art. 262 al. 2 let. c CO); par conséquent, son grief de violation du droit d'être entendu, plus particulièrement de son droit à une décision motivée, parce que la cour cantonale n'aurait pas examiné son argumentation sur les inconvénients majeurs que lui cause une sous-location de durée indéterminée, est infondé.
En tant qu'il invoque que l'interprétation donnée par la cour cantonale serait arbitraire, le recourant méconnaît que le Tribunal fédéral revoit avec une pleine cognition l'interprétation objective de la volonté des parties.
Contrairement à ce que le recourant soutient, on ne se trouve pas non plus dans la situation d'une sous-location dont la locataire ne l'aurait pas informé, et que, l'ayant apprise d'une autre manière, il l'aurait simplement tolérée sans remarques ni protestations.
En tant qu'il invoque à l'appui de son recours des arrêts rendus dans des affaires dans lesquelles aucun consentement à la sous-location n'avait été requis par la locataire (ATF 120 II 105), sa comparaison est sans pertinence.
Lorsqu'il semble faire valoir que des faits nouveaux pourraient motiver une résiliation, comme l'écoulement du temps, son ignorance de l'option de reconduction choisie, son grief est infondé, aucun de ces éléments ne jouant de rôle en cas de consentement à une sous-location de durée indéterminée.
Enfin, contrairement à ce qu'affirme le recourant, il n'est pas " contraint de tolérer ad aeternam cette sous-location "; il lui suffit de notifier une modification du bail conformément à l'art. 269d al. 3 CO.
6.
Le recours doit donc être rejeté, aux frais de son auteur (art. 66 al. 1 LTF).
Le recourant devra verser à l'intimée une indemnité à titre de dépens (art. 68 al. 1 LTF).
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 2'500 fr., sont mis à la charge du recourant.
3.
Le recourant versera à l'intimée une indemnité de 3'000 fr. à titre de dépens.
4.
Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Cour de justice du canton de Genève, Chambre des baux et loyers.
Lausanne, le 9 septembre 2015
Au nom de la Ire Cour de droit civil
du Tribunal fédéral suisse
La Présidente : Kiss
Le Greffier : Piaget