组合采用功能基因组学、蛋白质组学、生物信息学、RNA沉默和转基因等技术，分离克隆植物抗病性重要调控基因，深入分析抗病调控分子机理，并利用这些基因资源进行作物抗病分子育种的应用研究。

1. 植物与病原物互作分子生物学。组合采用包括全基因组芯片等在内的功能基因组学、蛋白质组学、生物信息学、RNA沉默和转基因等技术，克隆鉴定病原物致病性和植物抗病性重要调控基因，深入分析病原物致病和抗病调控分子机理。研究对象为油菜等植物与导致菌核病的世界上最具毁灭性破坏力的核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）互作体系（Ref：Bolton MD, Thomma BPHJ, and Nelson BD. 2006. Molecular. Plant Patholology 7:1-16.），以及Effector-triggered immunity（ETI）（以前称为基因对基因抗病性）模型研究系统——番茄与叶霉菌（Cladosporium fulvum）互作体系（Ref：Stergiopoulos, I. and de Wit, P.J.G.M. 2009 Annual Review of Phytopathology 47, 233-263.）。

2. 植物非寄主抗性（nonhost resistance）产生机理。主要研究植物对导致水稻白叶枯病和细菌性条斑病的Xanthomonas细菌的非寄主抗性。包括非寄主抗性调控基因的克隆以及调控分子机理的深入研究。

3. RNA沉默（RNA silencing）对植物病害抗性的调控作用和机理。着重研究RNA沉默对油菜菌核病抗性、对Xoo的非寄主抗性、以及Cf介导的ETI的调控作用和机理。

4. 作物抗病性分子育种。利用本实验室克隆的基因资源，通过转基因等遗传工程进行作物抗病品种的分子选育。