1.微生物系统代谢工程与合成生物学

挖掘植物天然产物的合成途径，研究微生物宿主合成天然产物的调控网络，开发新型调控元件；研发高产菌株工程改造、定向进化及高效筛选的新策略，开发新型底盘宿主，以产品和工业菌株需求为导向，从实现从“致知”到“致用”，定位基础研究促进技术革新。

2.农业微生物资源及产品开发

挖掘生物固氮、生物溶磷、杀虫抗病、动物健康、环境应用等农业微生物种质资源，解析重要农业微生物的结构与功能，研究示农业微生物－宿主－环境相互作用，改良和创造功能性农业微生物种质资源，创制新型高效安全的微生物产品，定位农业微生物应用基础研究，并向应用开发延伸。

3.农业固体废弃物资源化利用

围绕农产品加工过程固体废弃物的无害化处理与资源化利用，从生物质的分子结构入手，定向断裂化学键，研究有效成分的选择性分离、催化转化技术和综合利用技术，定位可生物降解类固体废弃物中有用成分提干榨净，助力碳中和。

4.微生物水体/土壤生物修复

针对土壤盐渍化、微生态破坏等问题，挖掘土壤根际促生菌增强植物抗御干旱、盐碱、污染等逆境环境；强化废水中多种营养物质回收利用，定位资源-环境--生态的稳定循环，助力农业绿色低碳发展。