土壤微生物的资源收集和生物学基础研究

在全面充分挖掘我国根瘤菌资源的基础上，深入探讨根瘤菌与豆科植物互作的分子基础，开展根瘤菌、固氮类芽孢杆菌与豆科和非豆科作物共生固氮体系的研究；探讨固氮酶催化反应的调控机制。

重要土壤微生物功能基因的发掘

深入进行阿维链霉菌遗传及调控机制的研究，筛选和构建包括阿维菌素、伊维菌素、多杀菌素在内的农用抗生素发酵工程菌株；筛选高效降解废弃褐煤的微生物，将褐煤转化为高效抗旱、促生的黄腐酸及优质、保肥的腐殖酸。

土壤微生物及相关产物的开发和利用

开展食用菌绿色可持续栽培技术及大型真菌中生理活性物质的研究，研究开发真菌凝集素、食用菌多糖和酶以及HIV逆转录酶抑制剂等；开展微藻等能源微生物的开发研究，探讨提高生物柴油转化及氢能生产的有效途径。

真核微生物遗传与表观遗传稳定性机制

系统研究脉孢菌DNA甲基化信号的确定、识别、以及DNA甲基化调控机理及其生物学功能；研究真核微生物维持基因组和染色体稳定性的分子机制；建立功能基因组学分析平台，在网络层面揭示细胞调控模式。