以拟南芥和苜蓿为材料，研究生长素等植物激素与发育的分子机理。研究内容包括：

1.生长素在器官发生中的作用机理；

2.小麦产量性状的分子基础；

3.苜蓿自交不亲和性的分子机制。

1.水稻感受低温信号网络与分子设计：发现水稻低温感受复合物及其信号网络，揭示了耐寒性关键基因起源于中国野生稻；通过功能基因组等组学研究，发现了多个基因对水稻耐逆与生长发育的调控，为水稻耐寒分子设计育种奠定理论基础。

2.苜蓿耐逆性状分子设计：基于紫花苜蓿的基因组自然变异，通过表型组学、基因组学等多组学手段，挖掘苜蓿耐逆基因和功能模块；利用现代分子生物学技术，开展苜蓿耐逆功能基因的解析，构建苜蓿耐逆调控网络，为创制耐逆苜蓿新材料提供候选分子模块。

3.小麦春化分子机理：发现小麦感知春化控制开花的机制，揭示蛋白质糖基化和磷酸化修饰和非编码RNA表观遗传网络。

植物器官发生退化对于其最终的数目和大小具有重要意义。在营养充足，生长条件良好的情况下，一个六倍体小麦的小穗能够产生9－12个小花原基，最后只有0－4个小花原基能够结种子，60%以上的小花原基在小麦穗发育的过程中退化，60%以上的穗粒数潜力损失了。大麦与小麦穗子结构的相似之处是双方的穗子都包含多个小穗，每一个小穗都由小花组成；大麦与小麦穗子结构的区别是小麦的每一个小穗包含多个小花，大麦的每一个小穗只有一个小花。在营养充足，生长条件良好的情况下，大麦单个穗子上30%左右的小穗会发生退化。因此小麦大麦穗器官发生退化的机理研究对于穗粒数和产量的提高具有重要意义。课题组的主要研究方向为：

1.小麦小花和大麦小穗可育性相关QTL的鉴定，候选基因的功能验证及调控网络的解析；

2.驯化过程对麦类作物穗发育的影响；

3.环境因素对植物器官发生退化的影响。

1.植物细胞全能性和再生的分子基础 主要以拟南芥为材料，研究植物细胞全能性和再生的分子调控，解析植物再生能力决定以及激素调控体细胞命运转变和再生的分子基础。

2.植物器官发生和发育的分子调控 主要以小麦和苜蓿为材料，研究器官发生发育和大小的分子控制，解析植物激素信号和环境信号调控器官发生和发育的分子基础，鉴定控制器官发育和大小的重要功能基因，为作物和饲草分子设计提供依据。

1.鉴定SUMO化及组蛋白去甲基化调控植物发育、激素及环境胁迫响应的表观遗传学分子调控机制；

2.大豆荚数分子模块解析等。

1.植物表皮发育和调控途径；

2.植物细胞形态建成；

3.细胞骨架与重力感应；

4.作物表皮发育和逆境。

从事以抗盐为主线的植物抗逆机理及抗逆植物应用研究，包括：

1.盐生植物耐高盐的分子机理 以特定盐生植物盐角草（Salicornia）为材料，利用比较蛋白质组、转录组和基因组学方法，对盐应答相关蛋白和抗盐基因进行了系统的分离、鉴定和功能分析，揭示了盐角草蛋白共同参与植物的抗逆反应的动态调控网络以及盐渍生境下碳氮协同代谢的机理；克隆了多个耐盐基因，发现了耐盐相关基因提高植物抗病性的新功能，比较鉴别盐生植物和甜土植物来源的抗盐基因在表达调控和功能上的异同及相关机理；

2.植物抗逆性的细胞及基因工程 采用植物组织和细胞培养、突变体筛选，结合转基因技术，培育抗盐芹菜（Apium）、菾菜(Beta)、菜用蒲公英（Taraxacum）、番茄（Lycopersicum）等耐盐蔬菜新种质；

3.耐盐植物的筛选驯化 通过种质资源收集、耐盐品比、遗传稳定性分析，从现有栽培蔬菜和野生盐生植物类群中筛选具有作物潜力的种类，获得“海芦笋”（Salicornia）等耐海水蔬菜新种质；

4.抗盐耐海水蔬菜新品种选育和滩涂海水栽培集成应用 将抗盐蔬菜种质栽培与海水平衡营养及设施技术相结合，实现了用海水灌溉和海水无土栽培，并大规模种植的应用目标。

本课题组以豆科饲草紫花苜蓿和模式植物蒺藜苜蓿为主要材料，聚焦于植物-微生物共生提升营养利用效率和耐逆性的分子机理，挖掘优异基因资源，为创制优质、高产、耐逆的苜蓿新种质提供基因和材料支撑。主要研究方向为：

1.解析环境因子-苜蓿-丛枝菌根真菌互作的分子调控网络；

2.探索根际微生物群体在苜蓿生长发育、养分利用和耐受逆境过程中的功能及作用机理。