黑龙江省寒区植物基因工程与生物发酵重点实验室于2006年获省科技厅批准建设。该实验室是在“农业微生物技术教育部工程研究中心”、“分子生物学省高校重点实验室”、“微生物省高校重点实验室”、“生物工程省高校研发中心”和10所校企合作研究所的基础上整合组建而成。实验室由黑龙江大学和黑龙江省富裕老窖酒业有限责任公司、齐齐哈尔市丰源食品有限公司、黑龙江成福食品集团有限公司等３家企业联合共建。实验室现有科研面积6800余平方米，仪器设备总值3700余万元。实验设备先进，科研条件优越，能够满足科学研究和人才培养的需要。现有专职人员总数39人。其中，正高职称19人，副高级职称20人。35岁以下4人，36岁-45岁14人，46岁-55岁16人，56岁-60岁5人。

目前，实验室包括2个主要研究方向，即作物基因工程、微生物基因工程和发酵工程。主要从事的植物无融合生殖机理、基因克隆和功能验证研究工作技术创新性强、科学意义重大，一旦获得突破性研究结果，将有可能实现作物杂种优势固定，保证世界粮食安全。产抗癌药物紫杉醇内生真菌研究工作，有可能为紫杉醇生产找到一个稳定的、环保型的、有利于保证生物多样性的新来源，为北方医药工业持续发展提供保证。天然防腐剂小分子肽研究和开发，有可能替代或减少目前对人体健康不利的食品添加剂的使用数量，对食品工业将产生革命性影响。利用甜高粱发酵制造能源酒精，可以应对世界范围内化石燃料短缺问题。

近几年来，本实验室累计承担国家级项目32项, 其中国家自然科学基因（各类）项目28项 ，国家转基因重大专项子课题2项，“863”重点项目课题2项。省部级科研项目67项。横向科研课题7项。各类科研项目1770多万元人民币；获得科研奖励5项。其中，科学技术进步奖(黑龙江省)一等奖1项，技术发明奖(黑龙江省)一等奖1项，自然科学奖(黑龙江省)二等3项；发表科研论文150多篇。其中SCI收录论文30篇，国家A类期刊论文10篇，出版学术专著17部；获得授权并转让的中国发明专利5项。

本实验室包括作物基因工程、微生物基因工程和发酵工程等研究团队。各团队依托丰富的东北生物资源，以“上天—发表高水平论文、入地—出服务于地方经济的成果”为科研理念，坚定地走产、学、研相结合的研究开发道路，各团队在近几年的研究过程中积累了丰富的经验和成果，并在科研成果产业化方面进行了探索，取得了较好的成效。

作物基因工程及其相关研究的团队成员，以东北地域大面积种植的经济或粮食作物为研究对象，开展了一系列的基础研究与作物新品种培育研究工作。主要包括黑龙江省甜菜、水稻等作物的遗传改良；北方作物（甜菜）的基因组学、转录组学、蛋白质组学、基因功能分析；食用药用能源植物的综合开发利用；植物激素和芥子油苷次生代谢网络研究等。对甜菜M14品系优质基因与蛋白质资源及应用蛋白质组学和代谢组学在植物激素和芥子油苷次生代谢网络方面开展研究，其研究水平处于国内领先地位。近年来在国家“863”计划、国家植物转基因专项和国家自然科学基金等项目的资助下，科学研究水平不断提升，已建立完备的分子生物学及基因工程研究平台，同时在日行贷款和黑龙江大学设备费的资助下建立了省内领先的蛋白质组学研究平台。其中，李海英教授和陈思学教授长期从事植物蛋白质组学的研究，其研究成果受到国内外专家的广泛好评，获得黑龙江省第12届自然科学技术学术成果奖等4次。陈思学教授被聘为“龙江学者”特聘教授。

微生物基因工程和发酵工程团队工作人员，围绕着功能微生物种质资源的开发、微生物基因工程菌株构建、发酵工艺的研发等，开展了深入、系统的研究工作。主要有亚麻和大麻快速脱胶技术的研发和应用；利用木质素或纤维素生产燃料乙醇；有效利用含油率较高的蓝藻或绿藻生产生物柴油；菌根微生物及其代谢物在生物修复中的应用；内生真菌发酵生产抗癌药物紫杉醇；分离产杀抗白蚁化合物内生菌及其代谢产物提取；小分子肽天然防腐剂的分离及其产生机理研究；现代微生物技术在东北传统特色食品中的应用；AM真菌与豆科植物的互作；微生物发酵生产濒危药用植物有效成分等。其中，内生真菌紫杉醇生物合成、L-乳酸酸菜等研究成果，多次获得省级科学技术成果奖励。