面向农业微生物产业的核心需求，针对我国农业微生物产业底层核心技术薄弱、高性能产品匮乏、规模化生产程度低等瓶颈问题，通过底层工具元件库的智能化构建、功能菌株精准基因编辑技术和工具开发、高性能微生物细胞工厂创制、高通量智能微生物培养组技术、人工合成微生物组设计等关键技术研发，促进农业微生物学科与农学、畜牧、食品等领域的交叉融合，实现具有重大农业应用价值菌种和生物制品的创制，提高首都农业微生物产业的核心竞争力，为实现农业微生物制造核心技术突破、推动皇家娱乐城 农业微生物学科的高质量发展提供技术与产品支撑。
1、基于人工智能的合成微生物前沿技术研发
研究目标：针对重要农用化合物的生物合成，开发微生物调控元件高通量筛选的技术体系, 高通量挖掘微生物调控元件; 针对功能菌株的定向改造，开发功能菌株精准基因编辑技术和工具；对微生物异源合成途径中的关键酶进行定向改造，创制高性能微生物细胞工厂。
研究内容：利用高通量测序、多组学大数据分析、人工智能预测以及流式细胞筛选等技术，开发微生物调控元件高通量筛选的技术体系；基于人工智能的酶元件定向改造技术开发预测酶的3D蛋白结构，建立蛋白质-小分子化合物的高精度对接模型，并预测催化目的产物合成的高效酶基因；开发多位点精准编辑的实验体系，为化合物异源高效合成提供技术基础；创制高性能微生物细胞工厂，利用高效CRISPR基因编辑体系与代谢通路改造技术，对生产菌株进行改造优化，开发萜类化合物高效异源合成系统。
2、人工合成微生物组设计与构建
研究目标：针对农业微生物菌种传统分离效率低的瓶颈，开发高通量智能微生物培养组技术；以重要农作物生产性能提升为目标，开展核心功能菌群与宿主互作机制解析，构建人工合成微生物菌群。
研究内容：搭建高通量农业微生物培养体系、构建重要农业微生物表型/基因型菌种数据库；揭示促进重要农作物生长、逆境适应的核心功能菌群和作用机制，识别作物调控其微生物群落组成的关键基因；结合微生物-植物基因组关联分析信息，定向筛选与农作物生长、发育、产量和抗逆等基因相关的核心菌群菌株，构建对应功能的人工合成菌群；分离关键性耐药致病菌及其高效裂解噬菌体，建立农业噬菌体资源库，研发农用噬菌体制剂。
3、新型绿色种植业投入品创制
研究目标：针对果蔬重要病害防治，开展抗病微生物资源挖掘，创制靶向果树和蔬菜病害的生物农药；针对盐碱地综合利用，开展抗逆微生物资源挖掘，创制盐碱土壤改良复合菌剂。
研究内容： 建立重要果蔬病害生防菌株高通量快速筛选技术；构建抗病促生、盐碱土壤改良的人工合成菌群；创制靶向果树（葡萄、樱桃或桃）和蔬菜（番茄、黄瓜等）病害的生物农药；研发盐碱土壤改良复合菌剂，建立细菌低成本高密度液体发酵技术。
4、新型绿色养殖业投入品创制
研究目标：以动物健康生产应用为导向，挖掘与畜禽水产优良生产性状高度相关的肠道微生物菌株，建立畜禽肠道益生菌资源库，创制畜禽高产优质的饲用微生物产品及配套使用技术。以鸡传染性鼻炎等畜禽细菌病为目标，研制新型高效疫苗，获得新兽药证书。
研究内容：建立畜禽肠道益生菌资源库；批量筛选畜禽肠道产新型细菌素等抗菌物质的微生物菌株，构建分泌型细菌素工程菌，创制绿色高效的饲用微生物产品，并进行应用效果评估；研发基于病原细菌基因组数据和生信预测的疫苗候选抗原筛选技术，挖掘畜禽重要传染病有效抗原蛋白，研发鸡传染性鼻炎亚单位疫苗。
5、食品与营养微生物产品开发
研究目标：针对食用菌产业需求，开展食用菌种质资源数据库构建及新品种选育；针对农产品加工过程中致病/致腐性微生物危害，开展加工产品微生物防控技术技术研究；针对新鲜果蔬采后损失严重问题，开展食品保鲜合成微生物组设计与调控研究；面向人体健康， 创制肠道菌群靶向性食品。
研究内容：建立食用菌种质资源数据平台，培育高产优质食用菌菌株；研发鲜切蔬菜羟自由基协同超声杀菌技术；开发针对不同果蔬的微生物抑菌剂，研制食品天然产物保鲜产品；开发针对肥胖、糖尿病的精准营养功能产品，并形成配套生产加工工艺。