极端微生物的极端嗜盐古菌
“极端嗜盐菌是一大类广泛存在于海水成盐场所、盐湖甚至古代海洋沉积物等高浓度盐环境中的极端微生物，约有18个属。”向华说，“极端嗜盐菌富含极端嗜盐酶、特殊脂质、生物表面活性剂、蛋白质抗生素(嗜盐菌)，以及重要的生物纳米材料‘紫膜’和生物降解塑料前体PHA。我们现在工作的目的是在极端嗜盐古菌中构建一个通用的基因操作平台，开发、转化和利用极端古菌的重要功能物质。”
完成了国际上首个极端嗜盐嗜碱古菌质粒的全序列测定和遗传分析，成功构建了多个具有自主知识产权的克隆表达载体。
“我们在极端嗜盐古细菌的分子生物学方面取得了重要进展，特别是在基因操作平台领域。”向华透露，研究人员已从不同类群的极端嗜盐古细菌中分离出多个质粒，进行了详细的分子机制分析，成功构建了多个具有自主知识产权的克隆表达载体，并已申请多项国家发明专利。关于其研究过程，向华说，“我们对约30株极端嗜盐古菌进行了质粒调查，从其中一株中分离出一个新的质粒。全序列测定表明，该质粒大小约为2.5kb，含有三个开放阅读框，位于质粒的同一条链上。”据介绍，该研究完成了世界首个极端嗜盐嗜碱古菌质粒的完整测序和遗传分析，论文已发表在极端微生物学国际专业期刊《Extremophiles》上；基于该质粒的新型载体系统已成功转化多种极端嗜盐菌，并完成了几种受体菌的限制性修饰系统分析。论文还在国际杂志上发表，并申请了国家发明专利。
在国际上首次发现了嗜盐细菌素可能的抗性基因。克隆了嗜盐细菌素可能的调控基因和转运加工基因，完成了极端嗜盐古细菌中最小质粒的克隆和全序列测定。
在另一项研究中，工作人员对60多株中性极端嗜盐菌进行了质粒调查，发现了一个新的质粒，并完成了分离克隆、完整测序和GenBank注册。研究表明，这类质粒可能代表极端嗜盐古菌的一个新的质粒类型，具有较高的理论价值。由于这项工作的独创性和明确的应用前景，其构建的载体受体系统也已经申请了国家发明专利保护。此外，向华课题组的研究人员还发现、分离纯化了一种抗菌谱广、性质稳定的新型蛋白质抗生素，并完成了其理化性质、氨基酸序列和抗菌谱分析，进而完成了其基因克隆和测序；最近，在国际上首次发现了嗜盐细菌素可能的抗性基因。克隆了极端嗜盐古菌的热诱导启动子，首次确定了其转录起始位点并分析了其可能的调控机制。研究团队还克隆了嗜盐细菌素可能的调控基因和转运加工基因，完成了极端嗜盐古菌中最小质粒的克隆和全序列测定。
向华说，自2002年6月项目启动以来，研究团队已经构建了两个不同系列的载体受体系统，并申请了两项国家发明专利。在国际专业SCI杂志发表论文3篇；在GenBank中注册了7组新基因序列(包括约12个新基因和6个以上的调控元件)。论文发表后，引起了该领域国际学术界的关注，产生了积极影响。佛罗里达大学和俄罗斯科学院的两个实验室也表达了合作意向。