本研究组主要从事水稻重要性状籽粒大小和种子活力（耐贮藏特性）的遗传和功能基因组学研究。现阶段主要包括以下内容的工作：

1. 水稻粒型和粒重调控的分子机理和基因网络；

2. 产量有利粒型和粒重性状位点的聚合研究；

3. 作物种子耐贮藏的遗传和分子机理研究。

生物钟分子系统(Circadian molecular system)是生物体为了因应地球自转而产生的昼夜环境周期性的变化，从而进化出的协调细胞内基因表达，及代谢网络调控的分子系统。我们课题组以水稻和拟南芥为模式植物，解析植物生物钟分子系统组成以及对植物生长发育的调控机理，主要包括对开花时间调控、细胞生长以及如何协同细胞内代谢网络方面的分子机理研究。研究核心主要是围绕植物生物钟分子系统如何通过对环境信号的整合而实现对输出系统的控制，以期为提高农作物品质与产量提供时间生物学方面的理论依据和遗传资源。课题组主要研究方向为：
1.植物生物钟分子系统的组成解析及关键因子的转录后水平调控；
2.水稻生物钟分子系统的表观遗传控制分子机制；
3.生物钟分子系统对植物发育的调控及相关分子机理。

1．花粉细胞命运决定与发育的分子生理机制

以突变体为材料，综合利用分子遗传学、细胞生物学、生理学技术手段，结合蛋白质组、基因组等组学数据分析，解析花粉细胞命运决定与发育的调控机制与分子网络，为作物雄性不育系创制和杂种优势利用提供分子元件以及理论与技术。

2．作物种子发育及优质性状形成的分子基础

利用从水稻种质资源中筛选的优异种质资源材料，通过遗传群体构建、表型鉴定及全基因组关联分析和数量性状位点定位，解析水稻籽粒灌浆、成熟、加工与外观品质性状的调控因子和分子网络，阐释灌浆与成熟期温度等环境因子影响品质性状的机制。同时，也启动了重要饲草苜蓿高产优质分子模块解析及高产优质性状的分子设计等研究。

1. 植物侧生分生组织发育的表观遗传调控。
植物侧生器官是形态建成的重要组分，直接影响产量。本研究主要以拟南芥为材料，利用遗传、细胞、分子生化和生物信息学手段，着重研究小RNA 在侧生干细胞起始和分化过程中的生物学功能，并致力于解析侧生分生组织发育过程中的表观遗传调控网络。

2. 玉米果穗发育的分子调控网络。
以玉米经典关联群体为材料，利用GWAS方法，挖掘影响果穗起始和发育相关的关键位点，并试图解析这些关键位点调控果穗分生组织发育的机制。

随着全球气候变暖的加剧，极端高温热害、旱害等频繁发生，给玉米生产带来严重影响。热害导致的生殖器官发育异常是导致玉米减产的主要原因之一。因此，挖掘玉米生殖器官发育及耐热关键基因，解析其分子机制，构建玉米热胁迫分子调控网络，将为玉米抗性改良提供基因资源和新思路。

本研究组以玉米为主要研究材料，开展生殖器官发育和高温胁迫相关的分子机理研究，主要研究方向为：

1. 关键耐热基因挖掘及分子机制解析；

2. 玉米雄穗发育的分子机理解析；

3. 分子设计育种。