工程化改造恶臭假单胞菌KT2440以实现乙二醇的高效利用
乙二醇是聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）生产、防冻剂、管道天然气水合物抑制剂等工业场景的大宗原料，其好氧微生物代谢会经高毒性中间体羟基乙醛、乙醇酸进入C2代谢通路。恶臭假单胞菌KT2440因高毒性耐受性与广泛的底物特异性，常被用于环境修复工程改造，尽管其基因组携带乙二醇代谢的推定基因，却无法高效代谢乙二醇。
多效性点突变对细胞资源的全局重分配揭示了适应性进化的多尺度机制
多效性调控突变会影响多种细胞过程，给跨生物尺度解析基因型-表型关系带来了巨大挑战。适应性实验室进化（ALE）能够在明确的选择压力下筛选并表征这类突变。本研究整合多尺度实验与计算方法，系统分析了大肠杆菌RNA聚合酶（RNAP）中多个经ALE筛选获得的单点突变体。
代谢与生物过程工程整合用于恶臭假单胞菌利用葡萄糖和木糖生产β-酮己二酸
β-酮己二酸是微生物有氧芳香族化合物分解代谢的常见中间体，可作为高性能生物基聚合物的单体。本研究对恶臭假单胞菌KT2440进行代谢工程改造，使其能够利用木质纤维素多糖水解产生的两种主要糖类——葡萄糖和木糖生产β-酮己二酸。以最优菌株GR038为研究对象，采用模拟木质纤维素水解液的2:1摩尔比葡萄糖-木糖混合底物开展生物过程开发，补料分批发酵实现了65.8 g/L的产物滴度、0.69 g/(L·h)的生产速率和0.52 C-mol的碳收率。
不同氮源对酿酒酵母生长与发酵性能的影响及其提升乙醇产量的作用评估
低酿酒价值葡萄品种的葡萄汁用于生物乙醇生产，是葡萄种植业多元化发展与产品增值的重要途径；超高重力（VHG）发酵技术可显著提升乙醇生产效率，同时降低生产过程中的水耗与能耗。本研究探究了不同氮源对本地筛选酵母菌株生长与发酵性能的影响，对3株酿酒酵母本地菌株、1株商业酿酒酵母菌株、1株鲁氏接合酵母菌株，在合成培养基与天然葡萄汁体系中，分别添加不同浓度的磷酸氢二铵（NH）、酵母提取物（YE）、商业发酵助剂Fermaid K（FERM）与尿素（U）进行发酵培养。
氨基酸对化学成分确定培养基中嗜热链球菌937游离胞外多糖生物合成的影响
嗜热链球菌产生的游离胞外多糖（f-EPS）可改善发酵乳制品的质构与功能特性，团队前期研究发现，将化学成分确定培养基（CDM）中组氨酸（His）、异亮氨酸（Ile）、谷氨酸（Glu）的浓度提升至15 mM时，嗜热链球菌937的f-EPS产量实现大幅提升。
最小基因组中的代谢物损伤与损伤控制
通过分析最小化支原体JCVI-Syn3A基因组保留的基因，本研究证实代谢物损伤修复与预防系统是生命的基本必需组成部分。研究鉴定并实验验证了多个具有损伤控制功能的基因，包括5-甲酰四氢叶酸环化酶、辅酶A（CoA）二硫键还原酶及多种水解酶。
胞质与线粒体tRNA合成酶抑制剂以GCN4/atf-4依赖的方式延长寿命
酵母中核糖体蛋白编码基因的缺失可延长复制寿命，该效应源于转录因子Gcn4的翻译水平上调，且寿命延长完全依赖GCN4。Gcn4及其在秀丽隐杆线虫、哺乳动物中的功能直系同源物atf-4/ATF4，其翻译也会被未带电tRNA上调。
靶向地衣芽孢杆菌的烈性噬菌体鉴定：生物学特性与基因组功能分析
芽孢杆菌属产孢细菌的生长会严重影响食品品质，给食品生产行业造成巨大经济损失。本研究分离并鉴定了靶向地衣芽孢杆菌的噬菌体，评估其作为食品生物防控制剂的应用潜力。生物学评估结果显示，地衣芽孢杆菌噬菌体KKP_4048和KKP_4049在多种环境条件下具备高稳定性，在-20℃~60℃处理1h、pH 3~11的盐溶液中处理1h均能保持侵染活性，紫外线照射30min后其活性下降99.99%。
CAN1精氨酸通透酶缺陷通过应激反应基因的翻译激活延长酵母复制寿命
转录调控在衰老过程的基因表达控制中发挥重要作用，而翻译效率在决定蛋白丰度上具有同等重要的地位，但在衰老研究领域中相关探索仍较为不足。本研究利用RNA测序（RNA-seq）和核糖体图谱分析技术，探究了酵母中CAN1基因缺失延长寿命过程中翻译调控的作用。
脂敏感酵母的全基因组功能筛选鉴定出 “ARE2 存活必需”（ARV1）基因产物是真核生物脂肪酸抗性的
聚焦肥胖、2 型糖尿病、非酒精性脂肪肝等代谢疾病的核心病理机制 —— 脂质异位沉积引发的脂毒性，以酿酒酵母为真核模式生物，完成了国际上首个全基因组层面的脂肪酸诱导细胞死亡敏感突变株筛选。
一株进化的单核细胞增生李斯特菌F2365暴发分离株中沉默乳糖利用通路的激活
针对食源致病菌单核细胞增生李斯特菌的乳糖代谢机制与环境适应性进化开展了系统性研究。研究首先筛查了不同来源李斯特菌菌株的乳糖利用能力，发现1985年墨西哥奶酪暴发菌株F2365因lacR基因移码突变（lacR⁸⁸⁷ᵈᵉˡ）导致转录激活因子LacR截短失活，无法利用乳糖；通过以乳糖为唯一碳源的实验进化，获得了乳糖利用能力完全恢复的进化株F2365 EV。
通过DsrA-Hfq模块的负向自调控实现工业大肠杆菌的稳健合成耐受性
针对工业发酵中酸胁迫降低微生物生产效率、实验室验证有效的DsrA-Hfq抗酸模块在工业菌株中表型失效的核心问题，开展了系统性研究。研究首先定量解析了DsrA与Hfq的表达水平对大肠杆菌酸性条件下生长性能的影响，明确了模块的最优表达模式；
酵母化学基因组学筛选鉴定出调控己二酸毒性的通路
针对酿酒酵母发酵生产可再生尼龙原料己二酸过程中，产物毒性抑制菌株生长与发酵效率的行业痛点，首次通过全基因组化学基因组学筛选，系统解析了己二酸对酿酒酵母的毒性作用机制，鉴定出调控己二酸毒性的关键基因与核心生物学通路。
墨西哥瓦哈卡州四个传统酿造作坊梅斯卡尔发酵过程中乳酸菌多样性的民族生物技术分析
聚焦墨西哥瓦哈卡州传统蒸馏酒梅斯卡尔的自然发酵体系，首次以民族生物技术分析框架，系统解析了该发酵过程中的细菌（核心为乳酸菌）多样性，并揭示了社会文化、生态地理、本土传统知识对微生物群落的塑造作用。
酵母经典基因网络的反向进化赋予其竞争优势
葡萄糖阻遏是酵母中确保碳源经济高效利用的核心调控系统，半乳糖（GAL）代谢网络作为基因调控研究的经典系统，在酵母中受到葡萄糖阻遏的严格调控。本研究发现，自然发酵牛奶中的酿酒酵母谱系，通过跨物种基因渐渗，将其所有结构 GAL 基因（GAL2 及 GAL7-10-1 基因簇）替换为早期分化物种的同源版本。
转录组分析揭示无色素粘质沙雷氏菌突变株的竞争性生长优势
粘质沙雷氏菌因产生红色次生代谢产物灵菌红素而备受关注，自然与实验室条件下均存在无色素突变株，但其丢失产色素能力的机制尚不明确。本研究发现，野生型粘质沙雷氏菌连续传代后，自发无色素突变株在数代内出现并快速取代野生型菌株，具备显著生长优势；且突变株中灵菌红素合成基因簇（pigA-N）完整无缺失，仅在转录水平显著下调。
植物种子提取油脂对解脂耶氏酵母生长及脂解活性的影响
解脂耶氏酵母是一种具有强大脂解能力的非传统酵母，广泛应用于工业脂肪酶、微生物油脂的发酵生产，而疏水底物是调控其生长与脂酶合成的核心因素。本研究系统评估了索氏提取法、Folch 提取法制备的杏仁油、榛子油、芫荽籽油，对解脂耶氏酵母 W29 菌株生长动力学、生物量积累及胞外脂解活性的影响。
胁迫诱导的交叉保护及复合胁迫响应在耐极端黑酵母中的研究
极端耐逆真菌栖息于多重胁迫叠加的环境，但现有研究多仅单一探究胁迫因子。本研究验证盐胁迫、低温胁迫或二者复合预处理，是否能提升黑酵母干燥与冷冻后的存活率；同时明确盐度与温度对生长的联合效应为加性还是协同性。
细菌血红蛋白 VHb 异源过表达提升解脂亚罗酵母赤藓糖醇生物合成
解脂亚罗酵母（Yarrowia lipolytica）是极具工业潜力的非常规酵母，但其发酵需氧量极高，成为大规模生产的瓶颈。本研究将密码子优化的透明颤菌血红蛋白基因（VHb）在解脂亚罗酵母中过表达，旨在实现低氧条件下以甘油为底物高效生长并合成赤藓糖醇。
通过培养基碳氮比和化学分子伴侣缓解高产脂解脂亚罗酵母中共表达分泌型真菌纤维素酶的代谢负担
解脂亚罗酵母（Yarrowia lipolytica）是优异的高产脂工业酵母，但自身缺乏纤维素降解酶系，无法直接利用木质纤维素原料。本研究在高产脂工程菌株 HA1 中，共表达 3 种核心真菌纤维素酶（嵌合型纤维二糖水解酶 CBH I、里氏木霉纤维二糖水解酶 CBH II、内切葡聚糖酶 EG II），系统评估异源纤维素酶共表达带来的代谢负担。