劉玉樂的主要研究方向為植物-病毒相互作用和植物功能基因組,與同事合作,他發展了一個快速研究植物基因功能的工具,這一工具已證明在菸草,番茄,馬鈴薯,擬南芥等植物上有效,是目前在最多植物種類上可套用的、使用最廣泛、使用最安全的研究植物基因功能的VIGS載體系統;發現在植物抗病反應中,細胞自噬(AUTOPHAGY)在限制病原(包括病毒,細菌,真菌)誘導的細胞死亡到病原侵染點起關鍵作用;發現P58IPK在植物病毒病理與細胞死亡中有重要作用;發現涉及蛋白質降解的二個蛋白複合體SCF泛素蛋白連線酶複合體和COP9信號體, 分子伴侶HSP90,EDS1,Rar1, SGT1,NPR1, COI1, MAP激酶途徑基因(NTF6,NtMEK1,CTR1), 4個轉錄因子(MYB1,WRKY1,2,3) 等多個基因在植物抗病毒過程中起關鍵作用;從棉花曲葉病毒DNA中鑑定了一個新的強啟動子, 發現中國番茄黃化曲葉病毒為一個雙生病毒新種。劉玉樂博士發表SCI論文36篇,以第一,共同第一或通訊作者在Cell, developmental Cell, Plant Cell等高水平雜誌上發表研究論文多篇,總的影響因子超過163,總的SCI引用數超過1300,他引總數超過1100, 4篇論文SCI引用數超過100,4篇研究論文被Faculty of 1000推薦,其中2篇論文被選為生物學領域必讀(Must Read)的研究論文;獲 2個國際發明專利。1997年獲中國科學院青年科學家獎,2007年國家傑出青年科學基金獲得者。
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