动物的早期发育由遗传和环境因素共同决定,而环境因素的多样性导致动物的早期发育过程具有较高的可塑性。出生前的胚胎发育阶段是动物早期发育的关键时期,同时也是动物各项机能和器官形成、发育的关键时期,该时期的不良环境不仅对此时的动物发育造成影响,也将对动物成年后的健康和发育造成影响。氧气在维持机体稳态及能量代谢过程中发挥着至关重要的作用,绝大部分后生动物各项生命活动的展开都需要氧气参与。然而,不同陆地环境中的氧气含量却差异较大,例如某些鼠类洞道系统相对封闭,气体流通不畅,氧气消耗与补充不平衡,会形成不同时间和空间中的低氧现象。由于氧气参与的线粒体能量生成及葡萄糖氧化作用是机体细胞赖以生存的基础,因此类似的低氧环境对哺乳动物的出生前发育是一个严重的挑战。针对出生前低氧经历对个体发育的影响这一科学问题而言,目前存在两种不同的假说:1)出生前低氧可造成脑等关键器官损伤进而影响个体存活;2)出生前低氧有助于促进个体对未来缺氧环境的适应能力。课题组前期研究发现布氏田鼠（Lasiopodomys brandtii）具有良好的低氧适应能力,可在5.5%低氧环境中存活6 h以上。因此,针对上述科学问题,本论文选取布氏田鼠为研究对象,基于动物早期发育可塑性、大脑对低氧环境的响应机制等理论框架,联合采用行为学、生理学及比较转录组学技术手段,从布氏田鼠探索能力、记忆能力、基因表达与调控通路等多层次、多角度合并解析出生前低氧暴露对成年布氏田鼠脑组织低氧应答的影响。本论文的主要结果如下:1.出生前低氧暴露对布氏田鼠空间探索与学习记忆能力的影响通过对4组布氏田鼠在旷场实验、新物体识别实验和Y迷宫自发交替实验中的行为进行分析发现,无论在出生前还是成年后,10%O2浓度,6 h/d的低氧暴露均未显著影响布氏田鼠的空间探索和记忆能力,但出生前低氧暴露减少了其对开场环境中心区域的探索。2.布氏田鼠脑组织RNA-seq的组装、注释与评估在上述研究的基础上,分别对4组（每组3个重复）布氏田鼠的脑组织进行转录组测序,通过对Illumina测序数据严格质控后,获得布氏田鼠12个脑组织样品的79.5 Gbp高质量转录组数据;通过组装获得布氏田鼠125,040条Unigenes,N50长度为2,188 bp,各样本Clean Data与转录本集和Unigenes的比对率,以及Unigenes的BUSCO评估结果显示组装结果较好;通过注释,有53,105个Unigenes至少被注释到Nr、Swissprot、KOG、GO和KEGG这五个数据库之一。3.出生前及成年期低氧对成年布氏田鼠脑转录组的影响差异表达基因筛选与功能富集分析结果显示,成年期低氧暴露布氏田鼠脑组织中482个差异表达基因主要与能量代谢、兴奋性神经递质释放与传递和突触功能相关;出生前低氧暴露布氏田鼠脑组织中155个差异表达基因主要与能量代谢和神经元活动相关;出生前低氧暴露后成年再次低氧暴露布氏田鼠脑组织中501个差异表达基因主要与血管生成、血红蛋白合成、兴奋性神经递质和抑制性神经递质的释放和传递有关。主要结论:出生前低氧经历有助于增强布氏田鼠成年阶段对低氧环境的适应能力。出生前低氧暴露使得成年阶段布氏田鼠的个性更加谨慎,减少了对开场环境中心区域的探索;出生前低氧暴露改变了布氏田鼠成年阶段对低氧环境的转录表达调控与低氧适应性反应,特别是增强了氧运输能力和神经保护作用。