主要從事棉花纖維發(fā)育功能基因組學(xué)和擬南芥轉(zhuǎn)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(dá)基因的大規(guī)模克隆分離工作，篩選鑒定了778個棉花纖維特異表達(dá)基因，建成具有國際領(lǐng)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(xì)胞伸長過程中的主導(dǎo)作用，發(fā)現(xiàn)超長鏈脂肪酸在轉(zhuǎn)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(xì)胞初生壁合成和細(xì)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(xì)胞決定因子WUS和WOX5的抑制因子，bard1缺失突變體中WUS的表達(dá)從頂端的組織中心擴(kuò)展到所有外表層細(xì)胞，使頂端分生組織分化受阻。

已在國內(nèi)外主要學(xué)術(shù)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(dá)到583點(diǎn)；主編的《現(xiàn)代分子生物學(xué)》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(xué)校生物學(xué)專業(yè)本科生分子生物學(xué)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(xué)二等獎。