1、茉莉素调控水稻生殖发育的分子机理：涉及茉莉素合成的时空分布、茉莉素信号传递的激活与关闭、茉莉素调控生殖发育与应激反应平衡等方面的分子机理研究。

2、水稻分生组织活性调控的分子机理：涉及分生组织属性转换、活性维持和终止，以及花器官属性建立和分化等方面的分子调控网络研究。

3、水稻分子设计育种：涉及籼粳杂交稻生物量和产量杂种优势形成的分子机理、全基因组分子标记开发、功能基因定向编辑、产量和育性等重要农艺性状改良、新品系选育等方面的研究。