线虫是地球上数量最多的后生动物，海洋线虫是海洋底栖生态系统中数量最丰富的动物类群之一，生境细菌可为诸多自由生海洋线虫提供饮食营养。然而，生境细菌如何调控海洋线虫重要生命过程如生长发育、繁殖和寿命的机制尚不清楚。本研究使用遗传背景清晰的以细菌为食的海洋线虫Litoditis marina自交纯系为研究材料，深入探究了生境细菌调控宿主线虫生长发育和寿命的机理及肠道菌群特征，相关研究结果发表于国际期刊BMC Biology。
通过全长16S rRNA基因扩增子测序探究了海洋线虫L. marina生境细菌的群落组成和季节变化特征，共得到5783个OTUs，在门水平以变形菌门（46.33%）、拟杆菌门（22.03%）、蓝细菌门（11.11%）和放线菌门（6.30%）为主，在属水平以伍斯菌属为主（11.8%）。同时，通过纯培养分离的方法，分离培养了539株L. marina生境细菌，以弧菌属、发光杆菌属、交替单胞菌属、希瓦氏菌属、奥利亚菌属、芽孢杆菌属和极地杆菌属为主，其中28个为潜在的新物种。
团队探究了448种可培养生境菌株对海洋线虫L. marina生长发育的影响，聚焦研究其中73个代表性生境菌株如何调控L. marina发育，并对其中72种细菌进行了全基因组测序和组装。基于全基因组信息重建了全基因组尺度的菌群代谢模型，通过随机森林关联分析，发现生境细菌的CoQ、血红素b、乙酰辅酶A、乙醛、丙酮酸盐和油酸盐代谢与L. marina的生长发育呈显著正相关。相反，铁载体、维生素B6和萜烯代谢与L. marina的生长发育呈显著负相关。进一步的单一代谢物添加实验发现，辅酶Q、血红素b、乙酰辅酶A、乙醛和丙酮酸盐促进L. marina生长发育，而添加维生素B6显著抑制L. marina在饮食希瓦菌S. algae时的发育。此外，本研究发现二甲磺酰丙酸降解I通路与L. marina的寿命呈正相关，而甘油降解I通路与L. marina寿命呈负相关。进一步的单一代谢物添加实验发现，在S. algae中添加1%甘油显著延长L. marina的寿命（图1）。
