以拟南芥、作物和苜蓿为材料，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）生长素的作用机理；

2）作物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。

主要以小麦、燕麦和大麦为材料，综合利用分子生物学、细胞生物学、遗传学和生物化学等技术手段，结合基因组、转录组和代谢组等多组学数据分析，开展作物高产和耐逆的分子机理研究。主要研究方向：

1. 麦类作物穗部器官发生、发育和退化的分子调控机理研究；

2. 麦类作物穗型的分子调控机理研究；

3. 麦类作物环境适应性的分子模块解析。

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。

以拟南芥和豆科植物为主要实验材料，开展植物发育和耐逆的分子机理研究，主要研究方向为：

1. 相素化修饰的生物学功能研究；

2. 大豆高产分子模块解析及分子模块育种；

3. 紫花苜蓿复杂性状解析及分子设计育种。

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。