团队立足国家对高产优质绿色水稻新品种的重大需求，聚焦籼粳交杂种优势利用等关键基础科学问题，重点开展籼粳交杂种育性、抽穗期、株型、抗性和品质等性状关键基因的克隆及功能解析研究，揭示水稻重要农艺性状形成的分子基础，挖掘对水稻产量、抗性和品质等性状提升具有显著效应的优异新基因资源，夯实水稻新品种分子设计育种的理论基础，培育高产优质绿色广适粳稻新品种，为保障国家粮食安全提供重要科技支撑。

团队立足小麦种质资源创新与分子改良需求，聚焦小麦基因组结构变异、重要性状遗传调控及种质演化等科学问题，重点开展小麦基因组学与泛基因组学研究、关键基因克隆与功能解析以及基因资源系统挖掘与利用。团队主导完成小麦D基因组供体测序和中国小麦泛基因组构建，克隆了包括太谷核不育基因MS2在内的多个关键调控基因，开发了660K小麦芯片、多倍体作物关联分析方法HGWAS和AI表达预测模型，为小麦重要性状解析与优异种质创新提供有力支撑。

团队立足国家粮食安全重大战略需求，聚焦作物抗逆、抗病等性状易受环境影响等关键科学问题，重点开展小麦、水稻、谷子等作物抗逆、抗病、养分高效利用的基因挖掘与功能机制解析、遗传转化体系构建及基因编辑技术体系创新研究，阐明作物抗逆、抗病、养分高效利用的分子调控网络和分子作用机理，为作物抗逆分子育种提供理论依据与技术支撑，为国家粮食安全与农业可持续发展提供基础保障。

​团队立足于全球气候变化和世界种业竞争背景下的国家粮食安全问题，聚焦主粮作物分子改良的基础理论方法，研发作物基因组大数据育种技术体系与应用平台，加快提升育种优异基因挖掘及分子设计能力，为高产优质广适多抗玉米和水稻新种质定向创制提供基因资源和关键技术支撑。

团队立足国家战略需求，聚焦水稻种业发展的科学问题，重点开展水稻抗逆抗病虫优异基因挖掘与分子功能解析、分子设计育种平台构建和高产优质多抗绿色超级稻新品种培育研究，阐明水稻基因组多样性和复杂性状遗传基础，为国家粮食安全提供技术支撑。

团队立足大豆遗传改良的实际需求，聚焦大豆产能不足，产量、品质与耐逆性协同改良基因匮乏等科学问题，重点开展对大豆株型、品质和环境韧性有显著影响的关键遗传因子的克隆和功能研究，特别是调控耐密理想株型、籽粒油份蛋白组成及耐逆性能的基因，通过功能基因组学和分子生物学技术全面揭示这些基因在大豆生长发育、环境适应、品质形成过程中的具体作用机制，为提高大豆产量，稳定大豆产业发展，提升国产大豆市场竞争力提供保障。