干旱条件下作物应答氧化胁迫的信号转导研究
水分胁迫是影响作物生长发育、限制作物产量的最重要的胁迫因子，ABA在增强植物的抗旱性中起着极其重要的作用。
蒋明义教授领导的研究小组经过近十年的研究，阐明了水分胁迫下玉米叶片积累ABA的一种重要作用是诱导细胞产生氧化胁迫预警信号，上调作物的抗氧化防护系统，从而增强作物的耐逆性；确定了活性氧ROS，特别是来源于NADPH氧化酶的ROS，是水分胁迫下ABA诱导抗氧化防护信号转导的重要中间组分；明确了NADPH氧化酶、H2O2、NO、Ca2+、Ca2+/CaM以及MAPK是ABA诱导玉米叶片抗氧化防护信号转导过程中的重要中间组分，并建立了它们之间的可能作用模式；发现水分胁迫下玉米叶片质外体是H2O2产生的主要位点，揭示了干旱胁迫下ABA是玉米叶片质外体H2O2产生的关键诱导因子；揭示了在ABA诱导抗氧化防护信号转导过程中NADPH氧化酶、H2O2以及MAPK之间存在一个正反馈调节环。
该项目发表SCI论文20篇。共被SCI引用659次，其中他引530次。10篇代表性论文共被SCI他引452次，其中4篇论文进入ISI Essential Science Indicators动植物学科被引次数前1%论文（Highly Cited Papers），并且该项目前期的2篇文章他引超过100次。
这些成果描绘了ABA诱导抗氧化防护过程中的信号转导机理，并且藉此绘制了干旱条件下作物应答氧化胁迫的信号转导模式图。该项目的研究成果得到了国际同行的高度认可，大力推动了作物抗旱机理的研究，有力地促进了植物逆境生理学的发展。这不仅拓展了人们对作物适应水分胁迫的机制的理解，同时为进一步利用分子生物学手段来改良作物的抗旱性提供了坚实的理论基础。
家畜胃肠道微生物功能及其调控研究
在国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目和面上项目等的连续资助下，运用分子生物学技术和传统动物实验手段，在宿主-肠道微生物之间的协同进化、瘤胃微生物与反刍动物健康养殖及甲烷调控等方面取得了系列进展。
1、深入探索了猪肠道菌群发育规律及其功能特点，发现并揭示新生仔猪腹泻、断奶前后肠道菌群变更及其对肠道健康的影响机制，首次发现健康猪胃肠道中存在大量猪链球菌，断奶后胃屏障功能减弱导致肠道中猪链球菌的迅速大量增殖，这为全面揭示猪链球菌病流行病规律提供了重要的新的理论基础。
2、发现家畜肠道微生物能转化大豆黄酮、橙皮素等生成雌马酚和橙皮苷等生物活性更强的代谢物，首次发现这些物质在体内的活性作用与肠道特定菌群密切相关，并获得了具有这些转化作用的猪源和鸡源的细菌，同时发现一些碳源物质能选择性地促进这种转化，这为进一步认识和利用营养性和非营养性日粮成分的作用和代谢机制提供了新的理论基础。
3、研究了瘤胃菌群及其与瘤胃代谢功能关联，研究揭示瘤胃酸中毒的微生物代谢及调控机制，发现瘤胃中VFA迅速积累是酸中毒初期的形成原因，而链球菌、普雷沃菌等耐酸菌的迅速增殖及其产生大量乳酸是急性酸中毒的主要原因，发展了瘤胃酸中毒传统理论，同时发现一些瘤胃代谢物可以促进乳酸的利用，减少乳酸的积累，这为瘤胃酸中毒的防控策略的制定提供新的理论基础；首次研究发现瘤胃壁上存在大量的未知甲烷菌，发现瘤胃真菌与甲烷菌代谢关系及其对瘤胃产甲烷的重要性，为提高饲料利用率、定向调控瘤胃发酵、减少瘤胃产甲烷对环境污染提供了重要科学依据。
项目研究揭示了若干关键性学术疑难问题，结果具有重大科学理论价值，为畜牧业的健康生产提供了科学依据。
项目发表论文近100篇，其中SCI论文30余篇，英文论文被他引332次，中文论文被他引561次，被American Journal of Clinic Nutrition、The ISME Journal（Nature系列期刊）、Journal of Nutrition等著名学术期刊引用；申请国家发明专利2项，获授权1项。
