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从事植物生理和分子生物学研究,早期曾从事植物分类学研究。在植物次生代谢(特别是倍半萜生物合成)、棉纤维发育和植物抗虫新技术等方面取得了重要成果。克隆鉴定了棉酚合成途径的一系列酶和调控因子,解析了青蒿素等倍半萜成分合成调控机制;鉴定了棉纤维发育过程中的关键转录调控因子和细胞壁伸展蛋白,为阐明棉纤维和表皮毛发育的分子机制作出了重要贡献;利用棉铃虫防御基因,发展了植物介导的RNA干扰抗虫新技术,推动了相关生物技术的发展。2008年获何梁何利科学技术进步奖,2010年获全国优秀博士学位论文指导教师。
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