主要從事棉花纖維發(fā)育功能基因組學和擬南芥轉錄調(diào)控因子研究，取得一系列具有重要國際影響的成果。首次展開棉纖維中差異表達基因的大規(guī)?？寺》蛛x工作，篩選鑒定了778個棉花纖維特異表達基因，建成具有國際領先水平的大型高通量陸地棉cDNA芯片；首次發(fā)現(xiàn)植物激素乙烯生物合成途徑在棉花纖維細胞伸長過程中的主導作用，發(fā)現(xiàn)超長鏈脂肪酸在轉錄水平上調(diào)控乙烯生物合成，而同時受乙烯和超長鏈脂肪酸調(diào)控的果膠多糖生物合成是棉纖維細胞初生壁合成和細胞伸長的限速步驟；研究發(fā)現(xiàn)擬南芥乳腺癌抑制因子同源基因BARD1是干細胞決定因子WUS和WOX5的抑制因子，bard1缺失突變體中WUS的表達從頂端的組織中心擴展到所有外表層細胞，使頂端分生組織分化受阻。

已在國內(nèi)外主要學術刊物上發(fā)表經(jīng)同行評審的科研論文116篇，其中SCI收錄111篇（通訊作者或第一作者的SCI論文超過80篇），總影響因子達到583點；主編的《現(xiàn)代分子生物學》至今已出第四版（第五版正在修訂），2015年底該書發(fā)行超過50萬冊，成為我國高等學校生物學專業(yè)本科生分子生物學主要教材；主持多項國家級重大科研項目，2011年獲國家自然科學二等獎。