微生物光合作用及生物固氮

　  深入开展蓝细菌捕光传能复合物结构与功能的研究，揭示光合作用系统中高效捕光传能的规律，创建全可见光波段光合作用元件，通过增强光合作用捕光传能为大幅提高农作物生产力提供新理论、新技术与新体系。以根瘤菌共生固氮体系为对象，研究根瘤菌入侵寄主植物、植物细胞内定殖及类菌体分化机制，阐明豆科植物响应根瘤菌共生信号途径及固氮根瘤发育的分子机制；利用豆科关键共生基因在水稻中搭建与根瘤菌共生基因线路，为建立非豆科植物共生固氮体系奠定理论和技术基础。

作物杀虫抗病微生物

　　以苏云金芽胞杆菌、链霉菌、盾壳霉、真菌病毒等为主要研究对象，针对农业生产中虫害和病害的实践需求，解决农业可持续发展中病虫害防治中的基础理论与实践问题，包括发掘病虫害防治中的微生物新资源和新基因，揭示杀虫和抗病的生物学和生态学机制，开发新型杀虫和抗病微生物农药，并提供相关的田间解决方案和服务。

动物病原微生物

以动物流感病毒、狂犬病毒、猪链球菌、结核分枝杆菌等重要人畜共患传染病病原以及猪蓝耳病病毒、猪胸膜肺炎放线杆菌、副猪嗜血杆菌等重大动物传染病病原为主要研究对象，开展病原生态学与流行病学、病原基因组学与蛋白质组学、分子致病与免疫机理、基因工程疫苗、分子诊断试剂的研究与开发，促进养殖业可持续发展，保障食品安全和人类健康。

农业环境微生物

　　针对土壤重金属和农业面源污染、农业废弃物转化和水体富营养化等环境问题，研究微生物与污染物及环境的互作机制，探索健康土壤微生物区系及其演变特征，发掘高效钝化重金属和降解有机物的微生物资源，研制高效、价廉、绿色的土壤污染修复剂和水体富营养净化剂产品，开展污染土壤和水体修复示范及应用，制定技术规范和评估标准，为提升土壤和水体环境质量提供理论和技术支撑。