1、植物逆境应答及环境适应机制：

针对贵州喀斯特山地季节性干旱、凝冻、营养匮缺和重金属污染等特点，从分子、细胞、组织、器官、个体和种群等层次系统开展植物对非生物胁迫的生理响应与适应机制研究。重点内容包括：1）喀斯特适生植物渗透调节机制，水孔蛋白及其在植物水分运输及抗旱性中的作用；2）植物避寒、耐寒机理，植物抗冻蛋白的分离、鉴定，以及植物抗冻性的分子调控机理；3）植物对养分胁迫的感受机制、对养分逆境的短期快速响应及长期适应性反应的调节机制，以及植物冠根间养分胁迫信号的传递和作用；4）植物对重金属汞的吸收动力学和富集作用，以及重金属汞在植物体内的迁移和形态转化规律。

2、植物嗜钙、吸钾机理：

针对贵州喀斯特地貌CaCO3丰富的特点，研究喜钙植物嗜钙的细胞调控机制，重点研究喜钙植物根系Ca2+吸收动力学、有机酸分泌与Ca2+吸收的关系、Ca2+跨膜运输和储存机制，以及喜钙植物钙信号传导功能；针对喜钙植物Ca富集特点，着重研究喜钙植物CO2同化能力和碳固定效应；围绕植物重要营养元素钾，开展植物吸收利用K素及其机制研究，重点研究高效富钾植物生理特性、根系分泌物的动态、构成以及对含钾矿物钾素释放的作用。

3、特色资源植物生长发育与调控：

研究矮杨梅种子的形成和萌发过程中贮藏蛋白的合成；研究喀斯特适生植物营养生长的基因调控；研究SUMO化修饰和脂氧信号途径在花发育和根茎发育中的作用；研究光周期和温度对开花的影响、花芽的发育规律、植物生长调节剂对花期的调控作用以及花期叶片的光合作用特征；研究生长调节剂对特色植物器官、组织的分化与形态建成的影响以及植物激素的信号传导和作用机理；研究连作障碍和品种退化的生理机制。

4、植物免疫机制及其调控：

研究特色植物与病原微生物的分子互作机理；研究植物抗病性的改变与农作物产量、品质之间的关系；研究植物抗病基因及其信号转导；水杨酸的生物合成及其信号传导途径；研究植物抗病性与非生物胁迫、生长发育及代谢之间的关系；研究植物对病原微生物 PAMP （病原相关分子模式）的信号识别机制；研究植物诱导抗病性激发子；研究贵州特色花卉和蔬菜常见病毒的检测技术，建立植物病毒检测平台。

5、植物色香代谢与分子育种：

花色花香作为植物重要的的性状在植物生长发育和适应陆地生活方面发挥着重要作用。本课题组长期围绕植物花色花香的形成与调控机制展开研究，分别从基因、生物化学、细胞、遗传等水平全面解析马缨杜鹃与日本蛇根草花色形成的机理，为后续马缨杜鹃与日本蛇根草的资源开发利用与保护研究奠定基础。